راية 6

 

48. الإشعاع: مؤين

محرر الفصل: روبرت إن. شيري جونيور


 

جدول المحتويات

المُقدّمة
روبرت إن شيري جونيور

علم الأحياء الإشعاعي والتأثيرات البيولوجية
آرثر سي أبتون

مصادر الاشعاع المؤين
روبرت إن شيري جونيور

تصميم مكان العمل للسلامة الإشعاعية
جوردون م

السلامة من الإشعاع
روبرت إن شيري جونيور

التخطيط وإدارة الحوادث الإشعاعية
سيدني دبليو بورتر الابن

الخميس، مارس 24 2011 18: 50

المُقدّمة

الإشعاع المؤين في كل مكان. يأتي من الفضاء الخارجي كأشعة كونية. إنه في الهواء كانبعاثات من غاز الرادون المشع ونسله. تدخل النظائر المشعة الطبيعية وتبقى في جميع الكائنات الحية. لا مفر منه. في الواقع ، تطورت جميع الأنواع على هذا الكوكب في وجود الإشعاع المؤين. في حين أن البشر الذين تعرضوا لجرعات صغيرة من الإشعاع قد لا يظهرون على الفور أي آثار بيولوجية واضحة ، فلا شك في أن الإشعاع المؤين ، عند إعطائه بكميات كافية ، يمكن أن يسبب ضررًا. هذه التأثيرات معروفة نوعًا ودرجة.

في حين أن الإشعاع المؤين يمكن أن يسبب ضررًا ، إلا أن له أيضًا العديد من الاستخدامات المفيدة. يولد اليورانيوم المشع الكهرباء في محطات الطاقة النووية في العديد من البلدان. في الطب ، تنتج الأشعة السينية صورًا شعاعية لتشخيص الإصابات والأمراض الداخلية. يستخدم أطباء الطب النووي المواد المشعة كمقتفعات لتشكيل صور مفصلة للهياكل الداخلية ودراسة التمثيل الغذائي. تتوفر الأدوية الإشعاعية العلاجية لعلاج اضطرابات مثل فرط نشاط الغدة الدرقية والسرطان. يستخدم أطباء العلاج الإشعاعي أشعة جاما وأشعة بايون وأشعة الإلكترون والنيوترونات وأنواع أخرى من الإشعاع لعلاج السرطان. يستخدم المهندسون المواد المشعة في عمليات تسجيل آبار النفط وفي مقاييس كثافة رطوبة التربة. يستخدم مصورو الأشعة الصناعية الأشعة السينية في مراقبة الجودة لفحص الهياكل الداخلية للأجهزة المصنعة. تحتوي علامات الخروج في المباني والطائرات على التريتيوم المشع لجعلها تتوهج في الظلام في حالة انقطاع التيار الكهربائي. تحتوي العديد من أجهزة الكشف عن الدخان في المنازل والمباني التجارية على الأميريسيوم المشع.

هذه الاستخدامات العديدة للإشعاع المؤين والمواد المشعة تعزز نوعية الحياة وتساعد المجتمع بعدة طرق. يجب دائمًا مقارنة فوائد كل استخدام بالمخاطر. قد تكون المخاطر على العمال المشاركين مباشرة في تطبيق الإشعاع أو المواد المشعة ، أو على الجمهور ، أو على الأجيال القادمة ، أو على البيئة أو على أي مزيج من هذه. وبعيدًا عن الاعتبارات السياسية والاقتصادية ، يجب أن تفوق الفوائد دائمًا المخاطر عند استخدام الإشعاع المؤين.

إشعاعات أيونية

يتكون الإشعاع المؤين من جزيئات ، بما في ذلك الفوتونات ، والتي تسبب فصل الإلكترونات عن الذرات والجزيئات. ومع ذلك ، فإن بعض أنواع الإشعاع ذات الطاقة المنخفضة نسبيًا ، مثل الأشعة فوق البنفسجية ، يمكن أن تسبب التأين أيضًا في ظل ظروف معينة. لتمييز هذه الأنواع من الإشعاع عن الإشعاع الذي يسبب التأين دائمًا ، يتم تحديد حد طاقة أقل تعسفيًا للإشعاع المؤين حول 10 كيلو إلكترون فولت (keV).

يتكون الإشعاع المؤين المباشر من جزيئات مشحونة. تشتمل هذه الجسيمات على إلكترونات نشطة (تسمى أحيانًا نيجاترونات) ، والبوزيترونات ، والبروتونات ، وجسيمات ألفا ، والميزونات المشحونة ، والميونات ، والأيونات الثقيلة (الذرات المتأينة). يتفاعل هذا النوع من الإشعاع المؤين مع المادة بشكل أساسي من خلال قوة كولوم ، مما يؤدي إلى صد أو جذب الإلكترونات من الذرات والجزيئات بحكم شحناتها.

يتكون الإشعاع المؤين غير المباشر من جسيمات غير مشحونة. أكثر أنواع الإشعاع المؤين غير المباشر شيوعًا هي الفوتونات التي تزيد عن 10 كيلو إلكترون فولت (الأشعة السينية وأشعة جاما) وجميع النيوترونات.

تتفاعل فوتونات الأشعة السينية وأشعة جاما مع المادة وتسبب التأين بثلاث طرق مختلفة على الأقل:

    1. تتفاعل الفوتونات منخفضة الطاقة في الغالب عن طريق التأثير الكهروضوئي ، حيث يعطي الفوتون كل طاقته إلى إلكترون ، ثم يترك الذرة أو الجزيء. الفوتون يختفي.
    2. تتفاعل فوتونات الطاقة المتوسطة في الغالب من خلال تأثير كومبتون ، حيث يصطدم الفوتون والإلكترون بشكل أساسي كجسيمات. يستمر الفوتون في اتجاه جديد مع انخفاض الطاقة بينما ينفجر الإلكترون المنطلق مع بقية الطاقة الواردة (ناقصًا طاقة ارتباط الإلكترون بالذرة أو الجزيء).
    3. يمكن إنتاج الأزواج فقط للفوتونات التي تزيد طاقتها عن 1.02 ميغا إلكترون فولت. (ومع ذلك ، بالقرب من 1.02 ميغا إلكترون فولت ، لا يزال تأثير كومبتون هو المسيطر. يهيمن إنتاج الأزواج عند الطاقات الأعلى.) يختفي الفوتون ويظهر زوج الإلكترون والبوزيترون في مكانه (يحدث هذا فقط بالقرب من النواة بسبب الحفاظ على الزخم و اعتبارات الطاقة). إجمالي الطاقة الحركية لزوج الإلكترون والبوزيترون يساوي طاقة الفوتون مطروحًا منه مجموع طاقات كتلة الراحة للإلكترون والبوزيترون (1.02 ميجا فولت). ثم تعمل هذه الإلكترونات والبوزيترونات النشطة كإشعاع مؤين مباشرة. عندما يفقد الطاقة الحركية ، سيواجه البوزيترون في النهاية إلكترونًا ، وستبيد الجسيمات بعضها البعض. يتم بعد ذلك إصدار فوتونين (عادة) 0.511 ميغا إلكترون فولت من موقع الإبادة عند 180 درجة من بعضهما البعض.

         

        أي فوتون معين يمكن أن يحدث أي من هذه ، باستثناء أن إنتاج الزوج ممكن فقط للفوتونات ذات الطاقة الأكبر من 1.022 ميغا إلكترون فولت. تحدد طاقة الفوتون والمادة التي يتفاعل معها التفاعل الأكثر احتمالية للحدوث.

        يوضح الشكل 1 المناطق التي يهيمن فيها كل نوع من تفاعل الفوتون كدالة لطاقة الفوتون والعدد الذري للممتص.

        الشكل 1. الأهمية النسبية للتفاعلات الرئيسية الثلاثة للفوتونات في المادة

        ايون010F1

        أكثر تفاعلات النيوترونات شيوعًا مع المادة هي الاصطدامات غير المرنة ، والتقاط النيوترون (أو التنشيط) والانشطار. كل هذه تفاعلات مع النوى. النواة التي تصطدم بشكل غير مرن مع نيوترون تترك عند مستوى طاقة أعلى. يمكن أن تطلق هذه الطاقة في شكل أشعة جاما أو عن طريق انبعاث جسيم بيتا أو كليهما. في التقاط النيوترون ، قد تمتص النواة المصابة النيوترون وتطلق الطاقة مثل جاما أو أشعة سينية أو جسيمات بيتا ، أو كليهما. ثم تتسبب الجسيمات الثانوية في التأين كما نوقش أعلاه. في حالة الانشطار ، تمتص نواة ثقيلة النيوترون وتنقسم إلى نواتين أخف وزنًا تكون دائمًا تقريبًا مشعة.

        الكميات والوحدات والتعاريف ذات الصلة

        تضع اللجنة الدولية لوحدات وقياسات الإشعاع (ICRU) تعريفات رسمية مقبولة دوليًا لكميات ووحدات الإشعاع والنشاط الإشعاعي. تضع اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع (ICRP) أيضًا معايير لتعريف واستخدام الكميات والوحدات المختلفة المستخدمة في السلامة الإشعاعية. فيما يلي وصف لبعض الكميات والوحدات والتعاريف المستخدمة بشكل شائع في السلامة الإشعاعية.

        الجرعة الممتصة. هذه هي كمية الجرعات الأساسية للإشعاع المؤين. في الأساس ، الإشعاع المؤين هو الطاقة التي يضفيها على المادة لكل وحدة كتلة. رسميا،

        أين D هي الجرعة الممتصة ، دe هو متوسط ​​الطاقة المنقولة إلى مادة الكتلة دm. تحتوي الجرعة الممتصة على وحدات جول لكل كيلوغرام (J kg-1). الاسم الخاص لوحدة الجرعة الممتصة هو الرمادي (Gy).

        الأنشطة. تمثل هذه الكمية عدد التحولات النووية من حالة طاقة نووية معينة لكل وحدة زمنية. رسميا،

        أين A هو النشاط ، دN هي القيمة المتوقعة لعدد التحولات النووية العفوية من حالة الطاقة المعطاة في الفترة الزمنية دt. يتعلق بعدد النوى المشعة N من قبل:

        أين l هو ثابت الاضمحلال. يحتوي النشاط على وحدات من الثواني العكسية (s-1). الاسم الخاص لوحدة النشاط هو بيكريل (Bq).

        ثابت الاضمحلال (ل). تمثل هذه الكمية الاحتمال لكل وحدة زمنية أن يحدث تحول نووي لنويد مشع معين. يحتوي ثابت الانحلال على وحدات من الثواني العكسية (s-1). يتعلق بعمر النصف t½ النويدة المشعة بواسطة:

        يرتبط ثابت الانحلال l بمتوسط ​​عمر النويدة المشعة بواسطة:

        الاعتماد الزمني للنشاط A(t) وعدد النوى المشعة N(t) يمكن التعبير عنها بواسطة و   على التوالي.

        التأثير البيولوجي الحتمي. هذا تأثير بيولوجي ناتج عن الإشعاع المؤين والذي يكون احتمال حدوثه صفرًا عند الجرعات الصغيرة الممتصة ولكنه سيزداد بشكل حاد إلى الوحدة (100٪) فوق مستوى معين من الجرعة الممتصة (الحد الأدنى). تحريض الساد هو مثال على التأثير البيولوجي العشوائي.

        جرعة فعالة. الجرعة الفعالة E هو مجموع الجرعات المعادلة الموزونة في جميع أنسجة وأعضاء الجسم. إنها كمية آمنة من الإشعاع ، لذا فإن استخدامها غير مناسب للجرعات الكبيرة الممتصة التي يتم تسليمها في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. تعطى من قبل:

        أين w T هو عامل وزن الأنسجة و HT هي الجرعة المكافئة للأنسجة T. للجرعة الفعالة وحدات من J كجم-1. الاسم الخاص لوحدة الجرعة الفعالة هو سيفرت (Sv).

        جرعة مكافئة. الجرعة المعادلة HT هو متوسط ​​الجرعة الممتصة على نسيج أو عضو (وليس عند نقطة واحدة) ويتم ترجيحها بالنسبة لجودة الإشعاع ذات الأهمية. إنها كمية آمنة من الإشعاع ، لذا فإن استخدامها غير مناسب للجرعات الكبيرة الممتصة التي يتم تسليمها في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. يتم إعطاء الجرعة المعادلة من خلال:

        أين DT، R هو متوسط ​​الجرعة الممتصة فوق الأنسجة أو العضو T بسبب الإشعاع R و w R
        هو عامل وزن الإشعاع. الجرعة المكافئة لها وحدات J كجم-1. الاسم الخاص لوحدة الجرعة المكافئة هو سيفرت (Sv).

        نصف الحياة. هذه الكمية هي مقدار الوقت المطلوب لنشاط عينة النويدات المشعة لتقليلها بمقدار النصف. بالتساوي ، هو مقدار الوقت المطلوب لعدد معين من النوى في حالة إشعاعية معينة لتقليله بمقدار النصف. تحتوي على وحدات أساسية من الثواني ، ولكن يتم التعبير عنها أيضًا بشكل شائع بالساعات والأيام والسنوات. بالنسبة للنويدات المشعة ، نصف العمر t½ يرتبط بثابت الاضمحلال l من خلال:

        نقل الطاقة الخطي. هذه الكمية هي الطاقة التي يضفيها الجسيم المشحون على المادة لكل وحدة طول أثناء عبوره للمادة. رسميا،

        أين L هو نقل الطاقة الخطي (ويسمى أيضًا قوة وقف الاصطدام الخطي) و دe هو متوسط ​​الطاقة التي يفقدها الجسيم في قطع مسافة دl. نقل الطاقة الخطي (LET) له وحدات J m-1.

        يعني العمر. هذه الكمية هي متوسط ​​الوقت الذي ستبقى فيه الدولة النووية على قيد الحياة قبل أن تخضع للتحول إلى حالة طاقة أقل عن طريق إصدار إشعاع مؤين. يحتوي على وحدات أساسية من الثواني ، ولكن يمكن التعبير عنها أيضًا بالساعات أو الأيام أو السنوات. يرتبط بثابت الاضمحلال من خلال:

        حيث t هو متوسط ​​العمر و l ثابت الاضمحلال لنوليد معين في حالة طاقة معينة.

        عامل ترجيح الإشعاع. هذا رقم w R أنه ، بالنسبة لنوع وطاقة معينة من الإشعاع R ، يمثل قيم الفعالية البيولوجية النسبية لذلك الإشعاع في إحداث تأثيرات عشوائية عند الجرعات المنخفضة. قيم w R ترتبط بنقل الطاقة الخطي (LET) وهي مذكورة في الجدول 1. يوضح الشكل 2 (فوق الصفحة) العلاقة بين w R و LET للنيوترونات.

        الجدول 1. عوامل ترجيح الإشعاع ثR

        النوع ومدى الطاقة

        wR 1

        الفوتونات ، كل الطاقات

        1

        الإلكترونات والميونات ، كل الطاقات2

        1

        نيوترونات ، طاقة 10 كيلو فولت

        5

        10 كيلوفولت إلى 100 كيلوفولت

        10

        > 100 كيلو فولت إلى 2 ميغا إلكترون فولت

        20

        > 2 MeV إلى 20 MeV

        10

        > 20 ميغا إلكترون فولت

        5

        البروتونات ، بخلاف بروتونات الارتداد ، الطاقة> 2 إلكترون فولت

        5

        جسيمات ألفا ، شظايا انشطار ، نوى ثقيلة

        20

        1 جميع القيم تتعلق بحادثة الإشعاع على الجسم أو ، بالنسبة للمصادر الداخلية ، المنبعثة من المصدر.

        2 باستثناء إلكترونات أوجيه المنبعثة من نوى مرتبطة بالحمض النووي.

        الفعالية البيولوجية النسبية (RBE). RBE لنوع واحد من الإشعاع مقارنة بنوع آخر هو النسبة العكسية للجرعات الممتصة التي تنتج نفس الدرجة من نقطة نهاية بيولوجية محددة.

        الشكل 2. عوامل الترجيح الإشعاعي للنيوترونات (يُعامل المنحنى الأملس كتقريب)

        ايون010F2

        التأثير البيولوجي العشوائي. هذا تأثير بيولوجي ناتج عن الإشعاع المؤين الذي يزداد احتمال حدوثه مع زيادة الجرعة الممتصة ، ربما بدون عتبة ، ولكن شدته مستقلة عن الجرعة الممتصة. السرطان هو مثال على التأثير البيولوجي العشوائي.

        عامل وزن الأنسجة ث T. هذا يمثل مساهمة الأنسجة أو العضو T في الضرر الكلي بسبب كل التأثيرات العشوائية الناتجة عن التشعيع المنتظم للجسم كله. يتم استخدامه لأن احتمال حدوث تأثيرات عشوائية بسبب جرعة مكافئة يعتمد على الأنسجة أو العضو المشع. يجب أن تعطي جرعة مكافئة موحدة على الجسم كله جرعة فعالة مساوية لمجموع الجرعات الفعالة لجميع أنسجة وأعضاء الجسم. لذلك ، يتم تطبيع مجموع جميع عوامل وزن الأنسجة إلى الوحدة. يعطي الجدول 2 قيمًا لعوامل وزن الأنسجة.

        الجدول 2. عوامل وزن الأنسجة ثT

        الأنسجة أو الجهاز

        wT 1

        الغدد التناسلية

        0.20

        نخاع العظام (أحمر)

        0.12

        القولون

        0.12

        رئة

        0.12

        معدة

        0.12

        مثانة

        0.05

        ثدي

        0.05

        كبد

        0.05

        المريء

        0.05

        الغدة الدرقية

        0.05

        بيج

        0.01

        سطح العظم

        0.01

        بقية

        0.05يناير ٢٠٢٤

        1 تم تطوير القيم من مجموعة مرجعية من أعداد متساوية من كلا الجنسين ومجموعة واسعة من الأعمار. في تعريف الجرعة الفعالة ، تنطبق على العمال ، وعلى جميع السكان ، وعلى أي من الجنسين.

        2 لأغراض الحساب ، يتكون الباقي من الأنسجة والأعضاء الإضافية التالية: الغدة الكظرية والدماغ والأمعاء الغليظة العلوية والأمعاء الدقيقة والكلى والعضلات والبنكرياس والطحال والغدة الصعترية والرحم. تشمل القائمة الأعضاء التي يحتمل أن يتم تشعيعها بشكل انتقائي. من المعروف أن بعض الأعضاء المدرجة في القائمة معرضة لتحريض السرطان.

        3 في الحالات الاستثنائية التي يتلقى فيها واحد من الأنسجة أو الأعضاء المتبقية جرعة مكافئة تزيد عن أعلى جرعة في أي من الأعضاء الاثني عشر التي تم تحديد عامل الترجيح لها ، يجب تطبيق عامل ترجيح قدره 0.025 على هذا النسيج أو العضو وعامل ترجيح يبلغ 0.025 لمتوسط ​​الجرعة في باقي الباقي كما هو محدد أعلاه.

         

        الرجوع

        بعد اكتشافه من قبل رونتجن في عام 1895 ، تم إدخال الأشعة السينية بسرعة كبيرة في تشخيص الأمراض وعلاجها لدرجة أن الإصابات الناتجة عن التعرض المفرط للإشعاع بدأت في الظهور على الفور تقريبًا في رواد الإشعاع العاملين ، الذين لم يكونوا قد أدركوا بعد المخاطر (براون) 1933). كانت أولى هذه الإصابات في الغالب ردود فعل جلدية على أيدي أولئك الذين يعملون مع معدات الإشعاع المبكر ، ولكن في غضون عقد من الزمان تم الإبلاغ أيضًا عن العديد من أنواع الإصابات الأخرى ، بما في ذلك السرطانات الأولى المنسوبة إلى الإشعاع (الحجر 1959).

        على مدار القرن منذ هذه النتائج المبكرة ، تلقت دراسة الآثار البيولوجية للإشعاع المؤين زخمًا مستمرًا من الاستخدامات المتزايدة للإشعاع في الطب والعلوم والصناعة ، وكذلك من التطبيقات السلمية والعسكرية للطاقة الذرية. نتيجة لذلك ، تم التحقيق في الآثار البيولوجية للإشعاع بشكل أكثر شمولاً من تلك الناتجة عن أي عامل بيئي آخر تقريبًا. لقد كان للمعرفة المتطورة بآثار الإشعاع تأثير في تشكيل التدابير لحماية صحة الإنسان من العديد من الأخطار البيئية الأخرى بالإضافة إلى الإشعاع.

        طبيعة وآليات التأثيرات البيولوجية للإشعاع

        ترسب الطاقة. على عكس الأشكال الأخرى للإشعاع ، فإن الإشعاع المؤين قادر على ترسيب طاقة موضعية كافية لطرد الإلكترونات من الذرات التي تتفاعل معها. وهكذا ، عندما يصطدم الإشعاع عشوائياً بالذرات والجزيئات في المرور عبر الخلايا الحية ، فإنه ينتج أيونات وجذور حرة تكسر الروابط الكيميائية وتسبب تغيرات جزيئية أخرى تضر بالخلايا المصابة. يعتمد التوزيع المكاني للأحداث المؤينة على عامل الترجيح الإشعاعي ، w R من الإشعاع (انظر الجدول 1 والشكل 1).

        الجدول 1. عوامل ترجيح الإشعاع ثR

        النوع ومدى الطاقة

        wR 1

        الفوتونات ، كل الطاقات

        1

        الإلكترونات والميونات ، كل الطاقات2

        1

        النيوترونات ، الطاقة <10 كيلو فولت

        5

        10 كيلوفولت إلى 100 كيلوفولت

        10

        > 100 كيلو فولت إلى 2 ميغا إلكترون فولت

        20

        > 2 MeV إلى 20 MeV

        10

        > 20 ميغا إلكترون فولت

        5

        البروتونات ، بخلاف بروتونات الارتداد ، الطاقة> 2 إلكترون فولت

        5

        جسيمات ألفا ، شظايا انشطار ، نوى ثقيلة

        20

        1 جميع القيم تتعلق بحادثة الإشعاع على الجسم أو ، بالنسبة للمصادر الداخلية ، المنبعثة من المصدر.

        2 باستثناء إلكترونات أوجيه المنبعثة من نوى مرتبطة بالحمض النووي.

        الشكل 1. الاختلافات بين أنواع مختلفة من الإشعاع المؤين في اختراق القدرة في الأنسجة

        ايون020F1

        التأثيرات على الحمض النووي. يمكن تغيير أي جزيء في الخلية عن طريق الإشعاع ، لكن الحمض النووي هو الهدف البيولوجي الأكثر أهمية بسبب التكرار المحدود للمعلومات الجينية التي يحتوي عليها. جرعة ممتصة من الإشعاع كبيرة بما يكفي لقتل متوسط ​​الخلية المنقسمة - 2 غراي (Gy) - تكفي لإحداث مئات الآفات في جزيئات الحمض النووي الخاصة بها (Ward 1988). معظم هذه الآفات قابلة للإصلاح ، لكن تلك الناتجة عن إشعاع مؤين بكثافة (على سبيل المثال ، بروتون أو جسيم ألفا) بشكل عام أقل قابلية للإصلاح من تلك الناتجة عن إشعاع مؤين قليل (على سبيل المثال ، الأشعة السينية أو أشعة جاما) ( جودهيد 1988). لذلك ، فإن الإشعاعات المؤينة بكثافة (عالية LET) لها عادة فعالية بيولوجية نسبية أعلى (RBE) من الإشعاعات قليلة التأين (منخفضة LET) لمعظم أشكال الإصابة (ICRP 1991).

        التأثيرات على الجينات. يمكن التعبير عن الأضرار التي لحقت بالحمض النووي التي لا تزال غير قابلة للإصلاح أو التي تم إصلاحها بشكل خاطئ في شكل طفرات ، ويبدو أن تواترها يزداد كدالة خطية غير عتبة للجرعة ، تقريبًا 10-5 إلى 10-6 لكل موقع لكل Gy (NAS 1990). يتم تفسير حقيقة أن معدل الطفرة يبدو متناسبًا مع الجرعة للدلالة على أن اجتياز الحمض النووي بواسطة جسيم مؤين واحد قد يكفي ، من حيث المبدأ ، لإحداث طفرة (NAS 1990). في ضحايا حادث تشيرنوبيل ، فإن العلاقة بين الجرعة والاستجابة لطفرات الجليكوفرين في خلايا نخاع العظام تشبه إلى حد بعيد تلك التي لوحظت في الناجين من القنبلة الذرية (جنسن ، لانجلوا وبيج بي 1995).

        التأثيرات على الكروموسومات. قد يتسبب الضرر الإشعاعي للجهاز الوراثي أيضًا في تغيرات في عدد الكروموسومات وهيكلها ، وقد لوحظ أن تواترها يزداد مع جرعة الإشعاع في عمال الإشعاع ، والناجين من القنبلة الذرية ، وغيرهم من المعرضين للإشعاع المؤين. تم وصف العلاقة بين الجرعة والاستجابة لانحرافات الكروموسومات في الخلايا الليمفاوية في الدم البشري (الشكل 2) بشكل جيد بما يكفي بحيث يمكن أن يكون تواتر الانحرافات في هذه الخلايا بمثابة مقياس جرعات بيولوجي مفيد (الوكالة الدولية للطاقة الذرية 1986).

        الشكل 2. تواتر انحرافات الكروموسومات ثنائية المركز في الخلايا الليمفاوية البشرية فيما يتعلق بالجرعة ومعدل الجرعة ونوعية التشعيع في المختبر

        ايون020F2

         

        التأثيرات على بقاء الخلية. من بين ردود الفعل الأولى للإشعاع تثبيط انقسام الخلايا ، والذي يظهر مباشرة بعد التعرض ، متفاوتًا من حيث الدرجة والمدة مع الجرعة (الشكل 3). على الرغم من أن تثبيط الانقسام الفتيلي مؤقت بشكل مميز ، إلا أن الضرر الإشعاعي للجينات والكروموسومات قد يكون قاتلاً للخلايا المنقسمة ، والتي تكون شديدة الحساسية للإشعاع كفئة (ICRP 1984). بالقياس من حيث القدرة على التكاثر ، يميل بقاء الخلايا المنقسمة إلى الانخفاض بشكل كبير مع زيادة الجرعة ، 1 إلى 2 Gy تكفي عمومًا لتقليل السكان الباقين على قيد الحياة بحوالي 50 ٪ (الشكل 4).

        الشكل 3. الشكل XNUMX. تثبيط الانقسام الناجم عن الأشعة السينية في الخلايا الظهارية القرنية الفئران

        ايون020F3

         

        الشكل 4. منحنيات نموذجية للجرعة والبقاء على قيد الحياة لخلايا الثدييات المعرضة للأشعة السينية والنيوترونات السريعة

         

        ايون020F4

        التأثيرات على الأنسجة. تكون الخلايا الناضجة غير المنقسمة مقاومة للإشعاع نسبيًا ، لكن الخلايا المنقسمة في الأنسجة تكون حساسة للإشعاع ويمكن أن تقتل بأعداد كافية من خلال التشعيع المكثف لتسبب ضامر الأنسجة (الشكل 5). وتعتمد سرعة هذا الضمور على ديناميكيات تجمعات الخلايا داخل الأنسجة المصابة ؛ أي في الأعضاء التي تتميز بالتدوير البطيء للخلايا ، مثل الكبد وبطانة الأوعية الدموية ، تكون العملية أبطأ بكثير من الأعضاء التي تتميز بسرعة دوران الخلايا ، مثل نخاع العظام والبشرة والغشاء المخاطي في الأمعاء (برنامج ICRP 1984). ومن الجدير بالملاحظة ، علاوة على ذلك ، أنه إذا كان حجم الأنسجة المشععة صغيرًا بدرجة كافية ، أو إذا تراكمت الجرعة تدريجيًا بدرجة كافية ، فقد تقل شدة الإصابة بشكل كبير عن طريق التكاثر التعويضي للخلايا الباقية.

        الشكل 5. تسلسل مميز للأحداث في التسبب في التأثيرات غير العشوائية للإشعاع المؤين

         ايون020F5

        المظاهر السريرية للإصابة

        أنواع التأثيرات. تشمل التأثيرات الإشعاعية مجموعة متنوعة من التفاعلات ، تتفاوت بشكل ملحوظ في علاقاتها بالجرعة والاستجابة ، والمظاهر السريرية ، والتوقيت والتشخيص (Mettler and Upton 1995). غالبًا ما يتم تقسيم التأثيرات إلى فئتين رئيسيتين ، للتسهيل: (1) راثية الآثار التي يتم التعبير عنها في أحفاد الأفراد المعرضين ، و (2) جسدي التأثيرات التي يتم التعبير عنها في الأفراد المعرضين أنفسهم. وتشمل الأخيرة التأثيرات الحادة ، التي تحدث نسبيًا بعد التشعيع بفترة وجيزة ، وكذلك الآثار المتأخرة (أو المزمنة) ، مثل السرطان ، والتي قد لا تظهر إلا بعد شهور أو سنوات أو عقود.

        آثار حادة. تنتج التأثيرات الحادة للإشعاع في الغالب عن استنفاد الخلايا السلفية في الأنسجة المصابة (الشكل 5) ولا يمكن استنباطها إلا بجرعات كبيرة بما يكفي لقتل العديد من هذه الخلايا (على سبيل المثال ، الجدول 2). لهذا السبب ، يُنظر إلى هذه التأثيرات على أنها غير متقلبالطرق أو حتمية، في الطبيعة (ICRP 1984 و 1991) ، على عكس التأثيرات المسببة للطفرات والمسرطنة للإشعاع ، والتي يُنظر إليها على أنها مؤشر ستوكاستيك الظواهر الناتجة عن التغيرات الجزيئية العشوائية في الخلايا الفردية التي تزداد كوظائف خطية غير حدية للجرعة (NAS 1990 ؛ ICRP 1991).

        الجدول 2. جرعات العتبة التقريبية للإشعاع السيني العلاجي المجزأ تقليديًا للتأثيرات الضارة سريريًا غير التقلصية في الأنسجة المختلفة

        عضو

        إصابة في عمر 5 سنوات

        عتبة
        جرعة (غراي) *

        إشعاع
        مجال (منطقة)

        بيج

        القرحة والتليف الشديد

        55

        100 cm2

        الغشاء المخاطي للفم

        القرحة والتليف الشديد

        60

        50 cm2

        المريء

        القرحة والتضيق

        60

        75 cm2

        معدة

        قرحة وانثقاب

        45

        100 cm2

        الأمعاء الدقيقة

        القرحة والتضيق

        45

        100 cm2

        القولون

        القرحة والتضيق

        45

        100 cm2

        مستقيم

        القرحة والتضيق

        55

        100 cm2

        الغدد اللعابية

        جفاف الفم

        50

        50 cm2

        كبد

        فشل الكبد ، استسقاء

        35

        كامل

        كلوي

        تصلب الكلية

        23

        كامل

        مثاني بولية

        القرحة والتقلص

        60

        كامل

        الاختبارات

        عقم دائم

        5-15

        كامل

        مبيض

        عقم دائم

        2-3

        كامل

        الرحم

        نخر ، انثقاب

        > 100

        كامل

        المهبل

        القرحة والناسور

        90

        5 cm2

        الثدي ، طفل

        نقص تصبغ

        10

        5 cm2

        الثدي ، بالغ

        ضمور ونخر

        > 50

        كامل

        رئة

        التهاب الرئة والتليف

        40

        فص

        الشعيرات الدموية

        توسع الشعيرات والتليف

        50-60

        s

        قلب

        التهاب التامور ، التهاب البنكرياس

        40

        كامل

        عظم ، طفل

        توقف النمو

        20

        10 cm2

        عظم ، بالغ

        النخر والكسر

        60

        10 cm2

        غضروف طفل

        توقف النمو

        10

        كامل

        غضروف بالغ

        نخر

        60

        كامل

        الجهاز العصبي المركزي (الدماغ)

        نخر

        50

        كامل

        الحبل الشوكي

        النخر ، القطع

        50

        5 cm2

        العيون

        التهاب الحلق والنزيف

        55

        كامل

        قرنية

        التهاب القرنية

        50

        كامل

        العدسات

        الساد

        5

        كامل

        الأذن (الداخلية)

        صمم

        > 60

        كامل

        الغدة الدرقية

        قصور الغدة الدرقية

        45

        كامل

        الغدة الكظرية

        قصور الغدة الكظرية

        > 60

        كامل

        نخامي

        قصور النخامية

        45

        كامل

        عضلة طفل

        نقص تصبغ

        20-30

        كامل

        عضلة الكبار

        ضمور

        > 100

        كامل

        نخاع العظام

        نقص تصبغ

        2

        كامل

        نخاع العظام

        نقص تنسج وتليف

        20

        مترجم

        العقد الليمفاوية

        ضمور

        33-45

        s

        الليمفاوية

        التصلب

        50

        s

        الجنين

        الموت

        2

        كامل

        * الجرعة تسبب التأثير في 1-5 في المائة من الأشخاص المعرضين.

        المصدر: Rubin and Casarett 1972.

        تم القضاء إلى حد كبير على الإصابات الحادة من الأنواع التي كانت سائدة في عمال الإشعاع الرواد ومرضى العلاج الإشعاعي المبكر من خلال التحسينات في احتياطات السلامة وطرق العلاج. ومع ذلك ، فإن معظم المرضى الذين عولجوا بالإشعاع اليوم لا يزالون يعانون من بعض إصابات الأنسجة الطبيعية التي تتعرض للإشعاع. بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال حوادث الإشعاع الخطيرة تحدث. على سبيل المثال ، تم الإبلاغ عن حوالي 285 حادثة مفاعل نووي (باستثناء حادث تشيرنوبيل) في بلدان مختلفة بين عامي 1945 و 1987 ، مما أدى إلى تشعيع أكثر من 1,350 شخصًا ، منهم 33 حالة وفاة (Lushbaugh ، Fry and Ricks 1987). أطلق حادث تشيرنوبيل وحده ما يكفي من المواد المشعة التي تتطلب إجلاء عشرات الآلاف من الناس وحيوانات المزرعة من المنطقة المحيطة ، وتسبب في مرض إشعاعي وحروق لأكثر من 200 من أفراد الطوارئ ورجال الإطفاء ، مما أدى إلى إصابة 31 شخصًا بجروح قاتلة (UNSCEAR 1988 ). لا يمكن التنبؤ على وجه اليقين بالآثار الصحية طويلة المدى للمواد المشعة المنبعثة ، ولكن تقديرات المخاطر الناتجة عن الآثار المسببة للسرطان ، بناءً على نماذج الجرعات غير الحدية (التي نناقشها أدناه) ، تشير إلى احتمال حدوث ما يصل إلى 30,000 حالة وفاة إضافية بالسرطان في سكان النصف الشمالي من الكرة الأرضية خلال السبعين عامًا القادمة نتيجة للحادث ، على الرغم من أن السرطانات الإضافية في أي بلد من المحتمل أن تكون قليلة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها وبائيًا (USDOE 70).

        حوادث أقل كارثية ، ولكن أكثر بكثير ، من حوادث المفاعلات كانت حوادث تشمل مصادر طبية وصناعية لأشعة غاما ، والتي تسببت أيضًا في وقوع إصابات وخسائر في الأرواح. على سبيل المثال ، أدى التخلص غير السليم من مصدر العلاج الإشعاعي للسيزيوم -137 في غويانيا ، البرازيل ، في عام 1987 ، إلى تعريض عشرات الضحايا غير المرتابين للإشعاع ، أربعة منهم قاتلة (UNSCEAR 1993).

        إن المناقشة الشاملة للإصابات الإشعاعية هي خارج نطاق هذه المراجعة ، ولكن التفاعلات الحادة للأنسجة الأكثر حساسية للإشعاع تحظى باهتمام واسع ، وبالتالي موصوفة بإيجاز في الأقسام التالية.

        بيج. الخلايا الموجودة في الطبقة الجرثومية للبشرة شديدة الحساسية للإشعاع. نتيجة لذلك ، يؤدي التعرض السريع للجلد لجرعة 6 سيفرت أو أكثر إلى احمرار (احمرار) في المنطقة المكشوفة ، والذي يظهر في غضون يوم أو نحو ذلك ، وعادة ما يستمر بضع ساعات ، ويتبعه بعد أسبوعين إلى أربعة أسابيع. موجة واحدة أو أكثر من الحمامي العميقة والممتدة ، وكذلك إزالة الشعر (تساقط الشعر). إذا تجاوزت الجرعة 10 إلى 20 سيفرت ، فقد تحدث تقرحات ونخر وتقرح في غضون أسبوعين إلى أربعة أسابيع ، يليها تليف في الأدمة والأوعية الدموية الكامنة ، مما قد يؤدي إلى ضمور وموجة ثانية من التقرح بعد أشهر أو سنوات (ICRP 1984 ).

        نخاع العظم والأنسجة اللمفاوية. كما أن الخلايا الليمفاوية شديدة الحساسية للإشعاع. يمكن أن تقتل جرعة من 2 إلى 3 سيفرت بسرعة إلى الجسم كله ما يكفي منها لخفض عدد الخلايا الليمفاوية المحيطية وإضعاف الاستجابة المناعية في غضون ساعات (UNSCEAR 1988). الخلايا المكونة للدم في نخاع العظم حساسة للإشعاع بالمثل ويتم استنفادها بشكل كافٍ بجرعة مماثلة لتسبب قلة المحببات ونقص الصفيحات في غضون ثلاثة إلى خمسة أسابيع. قد تكون هذه التخفيضات في عدد الخلايا المحببة والصفائح الدموية شديدة بما يكفي بعد جرعة أكبر لتؤدي إلى نزيف أو عدوى مميتة (الجدول 3).

        الجدول 3. الأشكال والملامح الرئيسية لمتلازمة الإشعاع الحاد

        الوقت بعد
        تشعيع

        شكل دماغي
        (> 50 غراي)

        المعدة
        شكل معوي
        (10-20 غراي)

        شكل المكونة للدم
        (2-10 غراي)

        شكل رئوي
        (> 6 جراي إلى الرئتين)

        اليوم الأول

        غثيان
        قيء
        الإسهال
        صداع الراس
        الارتباك
        ترنح
        غيبوبة
        التشنجات
        الموت

        غثيان
        قيء
        الإسهال

        غثيان
        قيء
        الإسهال

        غثيان
        قيء

        الأسبوع الثاني

         

        غثيان
        قيء
        الإسهال
        حمى
        التهاب احمرارى للجلد
        سجود
        الموت

           

        الثالث إلى السادس
        أسابيع

           

        ضعف
        إعياء
        فقدان الشهية
        حمى
        نزف
        أزالة الشعر الزائد
        التعافي (؟)
        الموت (؟)

         

        الثاني إلى الثامن
        المقبلة.

             

        سعال
        ضيق في التنفس
        حمى
        ألم في الصدر
        تنفسي
        بالفشل (؟)

        المصدر: UNSCEAR 1988.

        الأمعاء. الخلايا الجذعية في الظهارة المبطنة للأمعاء الدقيقة حساسة للغاية للإشعاع ، والتعرض الحاد لـ 10 سيفرت يستنزف أعدادها بشكل كافٍ للتسبب في تعرية الزغابات المعوية في غضون أيام (ICRP 1984 ؛ UNSCEAR 1988). يمكن أن يؤدي تعرية مساحة كبيرة من الغشاء المخاطي إلى متلازمة تشبه الزحار قاتلة بسرعة (الجدول 3).

        الغدد التناسلية. يمكن للحيوانات المنوية الناضجة البقاء على قيد الحياة بجرعات كبيرة (100 سيفرت) ، ولكن الحيوانات المنوية حساسة للإشعاع لدرجة أن أقل من 0.15 سيفرت التي يتم توصيلها بسرعة إلى الخصيتين تكفي للتسبب في قلة النطاف ، ويمكن أن تسبب جرعة من 2 إلى 4 سيفرت عقمًا دائمًا. البويضات ، بالمثل ، حساسة للإشعاع ، جرعة من 1.5 إلى 2.0 سيفرت يتم توصيلها بسرعة إلى كل من المبيضين مما يؤدي إلى عقم مؤقت ، وجرعة أكبر ، وعقم دائم ، اعتمادًا على عمر المرأة وقت التعرض (ICRP 1984).

        الجهاز التنفسي. الرئة ليست شديدة الحساسية للإشعاع ، ولكن التعرض السريع لجرعة من 6 إلى 10 سيفرت يمكن أن يسبب التهاب رئوي حاد في المنطقة المعرضة في غضون شهر إلى ثلاثة أشهر. إذا تأثر حجم كبير من أنسجة الرئة ، فقد تؤدي العملية إلى فشل الجهاز التنفسي في غضون أسابيع ، أو قد تؤدي إلى تليف رئوي وقلب رئوي بعد شهور أو سنوات (ICRP 1984 ؛ UNSCEAR 1988).

        عدسة العين. تعتبر خلايا الظهارة الأمامية للعدسة ، والتي تستمر في الانقسام طوال الحياة ، حساسة للإشعاع نسبيًا. نتيجة لذلك ، قد يؤدي التعرض السريع للعدسة لجرعة تزيد عن 1 سيفرت في غضون أشهر إلى تكوين عتامة قطبية خلفية مجهرية ؛ و 2 إلى 3 سيفرت المتلقاة في تعرض واحد قصير - أو 5.5 إلى 14 سيفرت المتراكمة على مدى أشهر - قد ينتج عنها إعتام عدسة العين (ICRP 1984).

        أنسجة أخرى. بالمقارنة مع الأنسجة المذكورة أعلاه ، فإن أنسجة الجسم الأخرى بشكل عام أقل حساسية للإشعاع (على سبيل المثال ، الجدول 2) ؛ ومع ذلك ، يشكل الجنين استثناءً ملحوظًا ، كما هو موضح أدناه. وتجدر الإشارة أيضًا إلى حقيقة أن الحساسية الإشعاعية لكل نسيج تزداد عندما تكون في حالة نمو سريع (ICRP 1984).

        الإصابة الإشعاعية لكامل الجسم. يمكن أن يتسبب التعرض السريع لجزء كبير من الجسم لجرعة تزيد عن 1 جراي في الإصابة متلازمة الإشعاع الحادة. تشمل هذه المتلازمة ما يلي: (1) مرحلة بادرية أولية ، تتميز بالضيق وفقدان الشهية والغثيان والقيء ، (2) فترة كامنة لاحقة ، (3) مرحلة ثانية (رئيسية) من المرض و (4) في نهاية المطاف ، إما الشفاء أو الموت (الجدول 3). تتخذ المرحلة الرئيسية للمرض عادةً أحد الأشكال التالية ، اعتمادًا على الموقع السائد للإصابة الإشعاعية: (1) أمراض الدم ، (2) الجهاز الهضمي ، (3) المخ أو (4) الرئوي (الجدول 3).

        إصابة إشعاعية موضعية. على عكس المظاهر السريرية للإصابة الإشعاعية الحادة لكامل الجسم ، والتي عادة ما تكون دراماتيكية وسريعة ، يميل رد الفعل للإشعاع الموضعي الحاد ، سواء من مصدر إشعاع خارجي أو من النويدات المشعة المترسبة داخليًا ، إلى التطور ببطء وإحداث أعراض أو علامات قليلة ما لم يكن حجم الأنسجة المشععة و / أو الجرعة كبيرة نسبيًا (على سبيل المثال ، الجدول 3).

        آثار النويدات المشعة. بعض النويدات المشعة - على سبيل المثال ، التريتيوم (3ح) ، الكربون 14 (14ج) والسيزيوم 137 (137Cs) - تميل إلى أن تتوزع بشكل منتظم وتشعيع الجسم ككل ، في حين أن النويدات المشعة الأخرى يتم تناولها وتركيزها بشكل مميز في أعضاء معينة ، مما ينتج عنه إصابات موضعية في المقابل. الراديوم (رع) والسترونشيوم 90
        (90Sr) ، على سبيل المثال ، يترسب في الغالب في العظام وبالتالي يصيب أنسجة الهيكل العظمي بشكل أساسي ، بينما يتركز اليود المشع في الغدة الدرقية ، وهو الموقع الأساسي لأي إصابة ناتجة (Stannard 1988 ؛ Mettler و Upton 1995).

        التأثيرات المسرطنة

        الملامح العامة. تم توثيق السرطنة للإشعاع المؤين ، الذي ظهر لأول مرة في وقت مبكر من هذا القرن من خلال حدوث سرطانات الجلد وسرطان الدم في عمال الإشعاع الرواد (Upton 1986) ، منذ ذلك الحين على نطاق واسع من خلال التجاوزات المعتمدة على الجرعة لأنواع كثيرة من الأورام في رسامي الاتصال الراديوم ، عمال مناجم الصخور الصلبة تحت الأرض ، والناجون من القنبلة الذرية ، ومرضى العلاج الإشعاعي وحيوانات المختبر المشعة تجريبياً (Upton 1986 ؛ NAS 1990).

        تستغرق الأورام الحميدة والخبيثة الناتجة عن التشعيع سنوات أو عقودًا لتظهر ولا تظهر أي سمات معروفة يمكن من خلالها تمييزها عن تلك التي تنتج عن أسباب أخرى. مع استثناءات قليلة ، علاوة على ذلك ، لم يكن تحريضها قابلاً للاكتشاف إلا بعد معادلات جرعة كبيرة نسبيًا (0.5 سيفرت) ، وقد اختلف مع نوع الورم وكذلك عمر وجنس الأشخاص المعرضين (NAS 1990).

        آليات. لا تزال الآليات الجزيئية للتسرطن الإشعاعي بحاجة إلى توضيح بالتفصيل ، ولكن في حيوانات المختبر والخلايا المستزرعة ، لوحظ أن التأثيرات المسببة للسرطان للإشعاع تشمل بدء التأثيرات ، وتعزيز التأثيرات ، والتأثيرات على تطور الورم ، اعتمادًا على الظروف التجريبية في سؤال (ناس 1990). يبدو أن التأثيرات تشمل أيضًا تنشيط الجينات المسرطنة و / أو تعطيل أو فقدان الجينات الكابتة للورم في العديد من الحالات ، إن لم يكن كلها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التأثيرات المسببة للسرطان للإشعاع تشبه تأثيرات المواد الكيميائية المسرطنة في كونها قابلة للتعديل بالمثل بالهرمونات والمتغيرات الغذائية وعوامل التعديل الأخرى (NAS 1990). من الجدير بالذكر ، علاوة على ذلك ، أن تأثيرات الإشعاع قد تكون مضافة أو متآزرة أو معادية لبعضها البعض مع تأثيرات المواد الكيميائية المسرطنة ، اعتمادًا على المواد الكيميائية المحددة وظروف التعرض المعنية (UNSCEAR 1982 و 1986).

        علاقة تأثير الجرعة. لا تكفي البيانات الحالية لوصف العلاقة بين الجرعة والوقوع بشكل لا لبس فيه لأي نوع من الأورام أو لتحديد المدة التي قد يظل خطر النمو مرتفعاً بعد التشعيع في السكان المعرضين. وبالتالي ، لا يمكن تقدير أي مخاطر تُعزى إلى مستوى الإشعاع المنخفض إلا عن طريق الاستقراء ، بناءً على النماذج التي تتضمن افتراضات حول هذه المعلمات (NAS 1990). من بين نماذج تأثير الجرعة المختلفة التي تم استخدامها لتقدير مخاطر الإشعاع المنخفض المستوى ، فإن النموذج الذي تم الحكم عليه لتوفير أفضل ملاءمة للبيانات المتاحة هو الشكل:

        أين R0 يشير إلى الخطر الأساسي الخاص بالعمر للوفاة من نوع معين من السرطان ، D جرعة الإشعاع ، و (د) دالة للجرعة الخطية التربيعية لسرطان الدم والخطية لبعض أنواع السرطان الأخرى ، و ز (ب) هي دالة خطر تعتمد على معايير أخرى ، مثل الجنس والعمر عند التعرض والوقت بعد التعرض (NAS 1990).

        تم تطبيق نماذج غير عتبية من هذا النوع على البيانات الوبائية من الناجين اليابانيين من القنبلة الذرية وغيرهم من السكان الذين تعرضوا للإشعاع لاشتقاق تقديرات مخاطر الحياة لأشكال مختلفة من السرطان الناجم عن الإشعاع (على سبيل المثال ، الجدول 4). يجب تفسير هذه التقديرات بحذر ، ومع ذلك ، عند محاولة التنبؤ بمخاطر الإصابة بالسرطان التي تُعزى إلى الجرعات الصغيرة أو الجرعات المتراكمة على مدار أسابيع أو شهور أو سنوات ، حيث أظهرت التجارب على حيوانات المختبر الفاعلية المسرطنة للأشعة السينية وأشعة جاما. يتم تقليله بقدر ترتيب من حيث الحجم عندما يكون التعرض مطولاً بشكل كبير. في الواقع ، كما تم التأكيد عليه في مكان آخر (NAS 1990) ، لا تستبعد البيانات المتاحة احتمال وجود عتبة في النطاق المكافئ للجرعة بالمللي سيفرت (مللي سيفرت) ، والتي دونها قد يفتقر الإشعاع إلى التسبب في الإصابة بالسرطان.

        الجدول 4. مخاطر الإصابة بالسرطان المقدرة على مدى العمر والتي تُعزى إلى 0.1 سيفرت من الإشعاع السريع

        نوع أو موقع السرطان

        الوفيات بسبب السرطان الزائدة لكل 100,000،XNUMX

         

        (لا.)

        (٪) *

        معدة

        110

        18

        رئة

        85

        3

        القولون

        85

        5

        اللوكيميا (باستثناء CLL)

        50

        10

        مثاني بولية

        30

        5

        المريء

        30

        10

        ثدي

        20

        1

        كبد

        15

        8

        الغدد التناسلية

        10

        2

        الغدة الدرقية

        8

        8

        عظمية

        5

        5

        بيج

        2

        2

        بقية

        50

        1

        الإجمالي

        500

        2

        * النسبة المئوية للزيادة في توقعات "الخلفية" بالنسبة للسكان غير المشععين.

        المصدر: ICRP 1991.

        وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن التقديرات المبوبة تستند إلى متوسطات السكان ولا تنطبق بالضرورة على أي فرد معين ؛ أي أن القابلية للإصابة بأنواع معينة من السرطان (على سبيل المثال ، سرطانات الغدة الدرقية والثدي) تكون أعلى بشكل كبير لدى الأطفال عنها لدى البالغين ، كما أن القابلية للإصابة بأنواع معينة من السرطان تزداد أيضًا بالاقتران مع بعض الاضطرابات الوراثية ، مثل الورم الأرومي الشبكي والورم الأرومي. متلازمة سرطان الخلايا القاعدية (UNSCEAR 1988 ، 1994 ؛ NAS 1990). على الرغم من هذه الاختلافات في القابلية للإصابة ، فقد تم اقتراح التقديرات القائمة على السكان لاستخدامها في حالات التعويض كأساس لقياس احتمال أن يكون السرطان الذي نشأ في شخص تعرض للإشعاع سابقًا قد يكون ناتجًا عن التعرض المعني (المعاهد الوطنية للصحة 1985).

        تقييم مخاطر الجرعة المنخفضة. الدراسات الوبائية للتأكد مما إذا كانت مخاطر الإصابة بالسرطان من التعرض المنخفض المستوى للإشعاع تختلف في الواقع مع الجرعة بالطريقة التي تنبأت بها التقديرات أعلاه لم تكن حاسمة حتى الآن. لا يظهر السكان المقيمون في المناطق ذات المستويات المرتفعة للإشعاع الطبيعي في الخلفية أي زيادات يمكن عزوها بالتأكيد في معدلات الإصابة بالسرطان (NAS 1990 ؛ UNSCEAR 1994) ؛ على العكس من ذلك ، اقترحت بعض الدراسات وجود علاقة عكسية بين مستويات الإشعاع في الخلفية ومعدلات السرطان ، والتي فسرها بعض المراقبين كدليل على وجود تأثيرات مفيدة (أو هرمونية) للإشعاع منخفض المستوى ، تمشيا مع الاستجابات التكيفية. لبعض الأنظمة الخلوية (UNSCEAR 1994). العلاقة العكسية ذات أهمية مشكوك فيها ، مع ذلك ، لأنها لم تستمر بعد التحكم في تأثيرات المتغيرات المربكة (NAS 1990). وبالمثل في عمال الإشعاع اليوم - باستثناء مجموعات معينة من عمال المناجم تحت الأرض (NAS 1994؛ Lubin، Boice and Edling 1994) - لم تعد معدلات الإصابة بالسرطان بخلاف سرطان الدم تزداد بشكل ملحوظ (UNSCEAR 1994) ، وذلك بفضل التقدم في الحماية من الإشعاع ؛ علاوة على ذلك ، فإن معدلات الإصابة بسرطان الدم لدى هؤلاء العمال تتوافق مع التقديرات المبينة أعلاه (IARC 1994). باختصار ، وبالتالي ، فإن البيانات المتاحة في الوقت الحاضر متوافقة مع التقديرات المبينة أعلاه (الجدول 4) ، مما يعني أن أقل من 3 ٪ من السرطانات في عموم السكان تُعزى إلى إشعاع الخلفية الطبيعية (NAS 1990 ؛ IARC 1994) ، على الرغم من قد يُعزى ما يصل إلى 10٪ من سرطانات الرئة إلى الرادون الداخلي (NAS 1990؛ Lubin، Boice and Edling 1994).

        لوحظ أن المستويات العالية من التساقط الإشعاعي الناتج عن اختبار الأسلحة النووية الحرارية في بيكيني في عام 1954 تسبب زيادة تعتمد على الجرعة في وتيرة الإصابة بسرطان الغدة الدرقية لدى سكان جزر مارشال الذين تلقوا جرعات كبيرة من الغدة الدرقية في مرحلة الطفولة (Robbins and Adams 1989). وبالمثل ، فإن الأطفال الذين يعيشون في مناطق بيلاروسيا وأوكرانيا الملوثة بالنويدات المشعة المنبعثة من حادث تشيرنوبيل قد أظهروا زيادة في الإصابة بسرطان الغدة الدرقية (بريسيازويك ، وبجاتاك ، وبوزانوف 1991 ؛ كاساكوف ، وديميدتشيك ، وأستاخوفا 1992) ، ولكن النتائج هي: تتعارض مع تلك الخاصة بمشروع تشيرنوبيل الدولي ، الذي لم يجد فائضًا في العقيدات الدرقية الحميدة أو الخبيثة لدى الأطفال الذين يعيشون في المناطق الأكثر تلوثًا حول تشيرنوبيل (ميتلر ، وليامسون ورويال 1992). لا يزال يتعين تحديد أساس التناقض ، وما إذا كانت التجاوزات المبلغ عنها قد نتجت عن زيادة المراقبة وحدها. في هذا الصدد ، من الجدير بالذكر أن أطفال جنوب غرب يوتا ونيفادا الذين تعرضوا لسقوط تجارب الأسلحة النووية في ولاية نيفادا خلال الخمسينيات من القرن الماضي أظهروا زيادة في وتيرة أي نوع من أنواع سرطان الغدة الدرقية (كيربر وآخرون 1950) ، ويبدو أن معدل انتشار اللوكيميا الحادة قد ارتفع في هؤلاء الأطفال الذين يموتون بين عامي 1993 و 1952 ، وهي فترة التعرض الأكبر للتداعيات (Stevens et al. 1957).

        كما تم اقتراح احتمال أن تكون حالات الإصابة بسرطان الدم بين الأطفال المقيمين بالقرب من المحطات النووية في المملكة المتحدة ناتجة عن النشاط الإشعاعي المنبعث من النباتات. ومع ذلك ، تشير التقديرات إلى أن الإطلاقات زادت من الجرعة الإشعاعية الإجمالية لهؤلاء الأطفال بنسبة أقل من 2٪ ، مما يُستنتج من ترجيح تفسيرات أخرى (دول وإيفانز وداربي 1994). إن المسببات غير الفعالة لمجموعات ابيضاض الدم المرصودة هي ضمنيًا من خلال وجود تجاوزات مماثلة لسرطان الدم لدى الأطفال في مواقع في المملكة المتحدة تفتقر إلى المرافق النووية ولكنها تشبه المواقع النووية في وجود تدفقات كبيرة من السكان بالمثل في الآونة الأخيرة (Kinlen 1988 ؛ Doll ، إيفانز وداربي 1994). فرضية أخرى - وهي أن اللوكيميا المعنية قد تكون ناتجة عن التشعيع المهني لآباء الأطفال المصابين - تم اقتراحها أيضًا من خلال نتائج دراسة الحالات والشواهد (Gardner وآخرون 1990) ، ولكن هذه الفرضية هي بشكل عام مخفضة للأسباب التي تمت مناقشتها في القسم التالي.

        تأثيرات وراثية

        الآثار الوراثية للإشعاع ، على الرغم من توثيقها جيدًا في الكائنات الحية الأخرى ، لم يتم ملاحظتها بعد في البشر. على سبيل المثال ، فشلت الدراسة المكثفة لأكثر من 76,000 طفل من الناجين من القنبلة الذرية اليابانية ، والتي أجريت على مدى أربعة عقود ، في الكشف عن أي آثار متوارثة للإشعاع في هذه المجموعة السكانية ، كما تم قياسها من خلال نتائج الحمل غير المرغوبة ووفيات الأطفال حديثي الولادة والأورام الخبيثة والمتوازنة. إعادة ترتيب الكروموسومات ، اختلال الصيغة الصبغية لكروموسوم الجنس ، تغيرات في الأنماط الظاهرية لبروتين الدم أو كريات الدم الحمراء ، تغيرات في نسبة الجنس أو اضطرابات في النمو والتطور (Neel، Schull and Awa 1990). وبالتالي ، يجب أن تعتمد تقديرات مخاطر الآثار الوراثية للإشعاع بشكل كبير على الاستقراء من النتائج في فأر المختبر وحيوانات التجارب الأخرى (NAS 1990 ؛ UNSCEAR 1993).

        من البيانات التجريبية والوبائية المتاحة ، يُستنتج أن الجرعة المطلوبة لمضاعفة معدل الطفرات الوراثية في الخلايا الجرثومية البشرية يجب أن تكون 1.0 Sv على الأقل (NAS 1990 ؛ UNSCEAR 1993). على هذا الأساس ، يُقدر أن أقل من 1٪ من جميع الأمراض المحددة وراثيًا في البشر يمكن أن تُعزى إلى إشعاع الخلفية الطبيعي (الجدول 5).

        الجدول 5. الترددات المقدرة للاضطرابات الوراثية التي تعزى إلى الخلفية الطبيعية للإشعاع المؤين

        نوع الاضطراب

        الانتشار الطبيعي
        (لكل مليون مولود حي)

        مساهمة من خلفية طبيعية
        إشعاع
        1 (لكل مليون مولود حي)2

           

        الجيل الاول

        توازن
        أجيال
        3

        جسمية
        مهيمن

        180,000

        20-100

        300

        مرتبط بـ X.

        400

        <1

        الصفة الوراثية النادرة

        2,500

        <1

        زيادة بطيئة للغاية

        الكروموسومات

        4,400

        زيادة بطيئة للغاية

        خلقي
        عيوب

        20,000-30,000

        30

        30-300

        الاضطرابات الأخرى للمسببات المعقدة:

        مرض القلب

        600,000

        لا يقدر4

        لا يقدر4

        السرطان.

        300,000

        لا يقدر4

        لا يقدر4

        الآخرين المختارين

        300,000

        لا يقدر4

        لا يقدر4

        1 ما يعادل »1 ملي سيفرت في السنة ، أو» 30 ملي سيفرت لكل جيل (30 عامًا).

        2 تم تقريب القيم.

        3 بعد مئات الأجيال ، أصبحت إضافة الطفرات غير المواتية التي يسببها الإشعاع متوازنة في النهاية بفقدانها من السكان ، مما يؤدي إلى "توازن" وراثي.

        4 تنقص تقديرات المخاطر الكمية بسبب عدم اليقين بشأن المكون الطفري للمرض (الأمراض) المشار إليه.

        المصدر: المجلس القومي للبحوث 1990.

        الفرضية القائلة بأن الزيادة في سرطان الدم وسرطان الغدد الليمفاوية اللاهودجكينية لدى الشباب المقيمين في قرية سيسكال نتجت عن تأثيرات أورام موروثة ناتجة عن التشعيع المهني لآباء الأطفال في منشأة سيلافيلد النووية ، وقد تم اقتراحها من خلال نتائج إحدى الحالات- دراسة التحكم (Gardner وآخرون 1990) ، كما هو مذكور أعلاه. ومع ذلك ، فإن الحجج ضد هذه الفرضية هي:

        1. عدم وجود أي فائض مماثل في أعداد أكبر من الأطفال المولودين خارج Seascale للآباء الذين تلقوا جرعات مهنية مماثلة ، أو حتى أكبر ، في نفس المحطة النووية (Wakeford et al. 1994a)
        2. عدم وجود تجاوزات مماثلة في الفرنسية (Hill and LaPlanche 1990) ، الكندية (McLaughlin et al. 1993) أو الاسكتلندية (Kinlen، Clarke and Balkwill 1993) الأطفال المولودين لآباء لديهم تعرض مهني مماثل
        3. عدم وجود تجاوزات في أطفال الناجين من القنبلة الذرية (يوشيموتو وآخرون 1990)
        4. عدم وجود تجاوزات في المقاطعات الأمريكية التي تحتوي على محطات نووية (Jablon، Hrubec and Boice 1991)
        5. حقيقة أن تواتر الطفرات التي يسببها الإشعاع التي ينطوي عليها التفسير أعلى بكثير من المعدلات المحددة (Wakeford et al. 1994b).

         

        بشكل عام ، فإن البيانات المتاحة تفشل في دعم فرضية التشعيع التناسلي الأبوي (Doll، Evans and Darby 1994؛ Little، Charles and Wakeford 1995).

        آثار التشعيع قبل الولادة

        تكون الحساسية الإشعاعية عالية نسبيًا طوال فترة ما قبل الولادة ، ولكن آثار جرعة معينة تختلف بشكل ملحوظ ، اعتمادًا على المرحلة التنموية للجنين أو الجنين في وقت التعرض (UNSCEAR 1986). خلال فترة ما قبل الزرع ، يكون الجنين أكثر عرضة للقتل عن طريق التشعيع ، بينما خلال المراحل الحرجة في تكوين الأعضاء يكون عرضة لتحريض التشوهات واضطرابات النمو الأخرى (الجدول 6). تتجسد التأثيرات الأخيرة بشكل كبير في الزيادة المعتمدة على الجرعة في وتيرة التخلف العقلي الشديد (الشكل 6) والانخفاض المعتمد على الجرعة في درجات اختبار الذكاء لدى الناجين من القنبلة الذرية الذين تعرضوا بين الأسبوعين الثامن والخامس عشر (و ، إلى حد أقل ، بين الأسبوعين السادس عشر والخامس والعشرين) (UNSCEAR 1986 و 1993).

        الجدول 6. التشوهات التطورية الرئيسية الناتجة عن التشعيع قبل الولادة

        دماغ

        انعدام الدماغ

        داء العمود الفقري

        صغر الرأس *

        قيلة دماغية

        المنغولية *

        نخاع مخفض

        ضمور دماغي

        التأخر العقلي*

        العصبية

        قناة ضيقة

        استسقاء الرأس *

        توسع البطينين *

        تشوهات الحبل الشوكي *

        تشوهات العصب القحفي

         

        العيون

        الأنوفالميا

        صغر العين *

        ميكروكورنيا *

        كولوبوما *

        قزحية مشوهة

        غياب العدسة

        غياب الشبكية

        فتح الجفون

        الحول *

        رأرأة *

        الشبكية

        مد البصر

        الزرق

        إعتمام عدسة العين*

        عمى

        التهاب المشيمة والشبكية *

        المهق الجزئي

        أنكيلوبليفارون

        هيكل عظمى

        التقزم العام

        صغر حجم الجمجمة

        تشوهات الجمجمة *

        عيوب تعظم الرأس *

        قحف مقبب

        ضيق الرأس

        بثور قحفية

        الحنك المشقوق*

        صندوق قمع

        خلع الورك

        السنسنة المشقوقة

        ذيل مشوه

        قدم مشوهة

        حنف القدم*

        الانحرافات الرقمية *

        أروح الكالسانيو

        تولد الأسنان الناقص *

        انفتال الظنبوب

        تكوين الأميلان *

        النخر المتصلب

         

        منوع

        مقلوبة الموضع

        تضخم الكليه

        هيدرو الحالب

        القيلة المائية

        غياب الكلى

        تشوهات الغدد التناسلية *

        مرض قلب خلقي

        تشوهات الوجه

        اضطرابات الغدة النخامية

        تشوهات الأذنين

        الاضطرابات الحركية

        نخر جلدي

        نخر عضلي

        شذوذ في تصبغ الجلد

         

        * لوحظت هذه التشوهات في البشر الذين تعرضوا قبل الولادة لجرعات كبيرة من الإشعاع ، وبالتالي ، نُسبت مبدئيًا إلى التشعيع.

        المصدر: Brill and Forgotson 1964.

        يبدو أيضًا أن القابلية للتأثيرات المسرطنة للإشعاع مرتفعة نسبيًا طوال فترة ما قبل الولادة ، بناءً على الارتباط بين سرطان الأطفال (بما في ذلك اللوكيميا) والتعرض قبل الولادة للأشعة السينية التشخيصية المبلغ عنها في دراسات الحالات والشواهد (NAS 1990). تشير نتائج مثل هذه الدراسات إلى أن التشعيع قبل الولادة قد يتسبب في زيادة خطر الإصابة بسرطان الدم وأنواع سرطانات الأطفال الأخرى بنسبة 4,000٪ لكل سيفيرت (UNSCEAR 1986 ؛ NAS 1990) ، وهي زيادة أكبر بكثير مما تُعزى إلى التشعيع بعد الولادة (UNSCEAR 1988 ؛ ناس 1990). على الرغم من المفارقة أنه لم يتم تسجيل أي فائض من سرطان الأطفال في الناجين من القنبلة الذرية الذين تعرضوا للإشعاع قبل الولادة (يوشيموتو وآخرون 1990) ، كما هو مذكور أعلاه ، كان هناك عدد قليل جدًا من هؤلاء الناجين لاستبعاد الزيادة في الحجم المعني.

        الشكل 6: تواتر التخلف العقلي الشديد فيما يتعلق بجرعة الإشعاع لدى الناجين من القنبلة الذرية المشععة قبل الولادة    

        ايون020F6

        ملخص والاستنتاجات

        تتنوع الآثار الضارة للإشعاع المؤين على صحة الإنسان على نطاق واسع ، وتتراوح من الإصابات السريعة القاتلة إلى السرطانات والعيوب الخلقية والاضطرابات الوراثية التي تظهر بعد شهور أو سنوات أو عقود. تعتمد طبيعة التأثيرات وتواترها وشدتها على جودة الإشعاع المعني وكذلك على جرعة وظروف التعرض. تتطلب معظم هذه التأثيرات مستويات عالية نسبيًا من التعرض ، وبالتالي لا يتم مواجهتها إلا في ضحايا الحوادث ، أو مرضى العلاج الإشعاعي ، أو غيرهم من الأشخاص المعرضين للإشعاع بشدة. على النقيض من ذلك ، يُفترض أن التأثيرات السمية الجينية والمسرطنة للإشعاع المؤين تزداد في التردد كوظائف خطية غير عتبية للجرعة ؛ ومن ثم ، على الرغم من أنه لا يمكن استبعاد وجود عتبات لهذه التأثيرات ، فمن المفترض أن يزداد تواترها مع أي مستوى من التعرض. بالنسبة لمعظم تأثيرات الإشعاع ، تختلف حساسية الخلايا المكشوفة باختلاف معدل تكاثرها وعكسًا مع درجة تمايزها ، حيث يكون الجنين والطفل النامي عرضة للإصابة بشكل خاص.

         

        الرجوع

        الخميس، مارس 24 2011 19: 16

        مصادر الاشعاع المؤين

        أنواع الإشعاع المؤين

        جسيمات ألفا

        جسيم ألفا عبارة عن مجموعة مرتبطة بإحكام من بروتونين ونيوترونين. إنه مطابق للهيليوم 4 (4هو) النواة. في الواقع ، فإن مصيرها النهائي بعد أن تفقد معظم طاقتها الحركية هو التقاط إلكترونين وتصبح ذرة هيليوم.

        تكون النويدات المشعة الباعثة لألفا عمومًا نوى ضخمة نسبيًا. تحتوي جميع بواعث ألفا تقريبًا على أعداد ذرية أكبر من أو تساوي عدد الرصاص (82Pb). عندما تتحلل النواة عن طريق إصدار جسيم ألفا ، يتم تقليل كل من العدد الذري (عدد البروتونات) وعدد النيوترونات بمقدار اثنين ويقل عدد كتلتها الذرية بمقدار أربعة. على سبيل المثال ، اضمحلال ألفا لليورانيوم 238 (238U) إلى الثوريوم 234 (234ث) يمثله:

        الحرف العلوي الأيسر هو رقم الكتلة الذرية (عدد البروتونات زائد النيوترونات) ، والرمز السفلي الأيسر هو العدد الذري (عدد البروتونات) ، والرمز السفلي الأيمن هو عدد النيوترونات.

        تنبعث بواعث ألفا الشائعة جسيمات ألفا ذات طاقات حركية تتراوح بين 4 و 5.5 ميغا إلكترون فولت. لا يزيد مدى جسيمات ألفا في الهواء عن حوالي 5 سم (انظر الشكل 1). يلزم وجود جسيمات ألفا بطاقة 7.5 ميغا فولت على الأقل لاختراق البشرة (الطبقة الواقية من الجلد ، بسمك 0.07 مم). لا تشكل بواعث ألفا عمومًا خطر إشعاع خارجي. تكون خطرة فقط إذا تم أخذها داخل الجسم. نظرًا لأنها تودع طاقتها في مسافة قصيرة ، فإن جسيمات ألفا عبارة عن إشعاع نقل خطي عالي للطاقة (LET) ولها عامل ترجيح إشعاع كبير ؛ عادة، w R= 20.

        الشكل 1. إشعاع طاقة المدى لجسيمات ألفا البطيئة في الهواء عند 15 و 760 م

         

        ايون030F1

         

        جسيمات بيتا

        جسيم بيتا هو إلكترون أو بوزيترون عالي الطاقة. (البوزيترون هو الجسيم المضاد للإلكترون. وله نفس الكتلة ومعظم الخصائص الأخرى للإلكترون باستثناء شحنته ، والتي هي بالضبط نفس مقدار الإلكترون ولكنها موجبة.) يمكن للنويدات المشعة الباعثة للبيتا أن يكون ذا وزن ذري مرتفع أو منخفض.

        يمكن للنويدات المشعة التي تحتوي على فائض من البروتونات مقارنة بالنويدات المستقرة التي لها نفس عدد الكتلة الذرية تقريبًا أن تتحلل عندما يتحول بروتون في النواة إلى نيوترون. عندما يحدث هذا ، تصدر النواة بوزيترونًا وجسيمًا خفيفًا للغاية وغير متفاعل يسمى النيوترينو. (ليس للنيوترينو وجسيمه المضاد أي فائدة في الحماية من الإشعاع.) عندما يتخلى عن معظم طاقته الحركية ، يصطدم البوزيترون في النهاية بإلكترون ويفنى كلاهما. يكون إشعاع الفناء الناتج دائمًا تقريبًا فوتونين 0.511 keV (كيلو إلكترون فولت) يسافران في اتجاهات 180 درجة على حدة. يتم تمثيل اضمحلال البوزيترون النموذجي من خلال:

        حيث يتم تمثيل البوزيترون بواسطة β+ والنيوترينو بواسطة n. لاحظ أن النيوكليدات الناتجة لها نفس عدد الكتلة الذرية مثل النيوكليدات الأم وعدد ذري ​​(بروتون) أكبر بمقدار واحد ورقم نيوتروني أقل بواحد من عدد النيوكليدات الأصلية.

        التقاط الإلكترون يتنافس مع اضمحلال البوزيترون. في اضمحلال التقاط الإلكترون ، تمتص النواة إلكترونًا مداريًا وتصدر نيوترينوًا. يتم الحصول على اضمحلال التقاط الإلكترون النموذجي من خلال:

        يكون التقاط الإلكترون ممكنًا دائمًا عندما يكون للنواة الناتجة طاقة إجمالية أقل من النواة الأولية. ومع ذلك ، فإن اضمحلال البوزيترون يتطلب أن إجمالي الطاقة الأولية ذرة أكبر من الناتج ذرة بأكثر من 1.02 ميغا إلكترون فولت (ضعف طاقة الكتلة الباقية للبوزيترون).

        على غرار اضمحلال التقاط البوزيترون والإلكترون ، فإن نيجاترون (β-) يحدث الانحلال للنواة التي تحتوي على كمية زائدة من النيوترونات مقارنة بالنواة المستقرة التي لها نفس عدد الكتلة الذرية تقريبًا. في هذه الحالة ، تصدر النواة نيجاترون (إلكترون نشط) ومضاد للنيوترينو. يتم تمثيل اضمحلال نيجاترون النموذجي من خلال:

        حيث يمثل نيجاترون β- ومضاد النيوترينو هنا تكتسب النواة الناتجة نيوترونًا واحدًا على حساب بروتون واحد ولكنها مرة أخرى لا تغير عدد كتلتها الذرية.

        تحلل ألفا هو تفاعل ثنائي الجسم ، لذلك تنبعث جسيمات ألفا مع طاقات حركية منفصلة. ومع ذلك ، فإن تحلل بيتا هو تفاعل ثلاثي الأجسام ، لذلك تنبعث جسيمات بيتا على مدى طيف من الطاقات. تعتمد الطاقة القصوى في الطيف على النويدات المشعة المتحللة. يبلغ متوسط ​​طاقة بيتا في الطيف حوالي ثلث الطاقة القصوى (انظر الشكل 2).

        الشكل 2. طيف الطاقة من Negatrons المنبعثة من 32P

        ايون030F2

        تتراوح طاقات بيتا النموذجية القصوى من 18.6 كيلو فولت للتريتيوم (3H) إلى 1.71 MeV للفوسفور 32 (32ص).

        نطاق جسيمات بيتا في الهواء حوالي 3.65 متر لكل MeV من الطاقة الحركية. مطلوب جسيمات بيتا لا تقل عن 70 كيلو فولت من الطاقة لاختراق البشرة. جسيمات بيتا هي إشعاع منخفض LET.

         

        أشعة غاما

        إشعاع جاما هو إشعاع كهرومغناطيسي ينبعث من النواة عندما تخضع للانتقال من حالة طاقة أعلى إلى حالة طاقة أقل. لا يتغير عدد البروتونات والنيوترونات في النواة في مثل هذا الانتقال. قد تكون النواة قد تركت في حالة طاقة أعلى بعد تحلل ألفا أو بيتا في وقت سابق. وهذا يعني أن أشعة جاما غالبًا ما تنبعث فورًا بعد تحلل ألفا أو بيتا. يمكن أن تنتج أشعة جاما أيضًا عن التقاط النيوترونات والتشتت غير المرن للجسيمات دون الذرية بواسطة النوى. لوحظت أكثر أشعة جاما نشاطًا في الأشعة الكونية.

        الشكل 3 هو صورة لمخطط اضمحلال الكوبالت -60 (60شارك). تظهر سلسلة من شعاعي جاما المنبعثة من النيكل 60 (60Ni) مع طاقات 1.17 MeV و 1.33 MeV بعد اضمحلال بيتا 60شركة

        الشكل 3. مخطط الاضمحلال الإشعاعي ل 60Co

        ايون030F3

        الشكل 4 هو صورة لمخطط الاضمحلال للموليبدينوم -99 (99مو). لاحظ أن التكنيشيوم الناتج 99 (99نواة Tc) لديها حالة من الإثارة تستمر لفترة طويلة بشكل استثنائي (t½ = 6 ح). تسمى هذه النواة المثارة بـ متزامر. تتمتع معظم الدول النووية المتحمسة بنصف عمر يتراوح بين بضع بيكو ثانية (ps) و 1 ميكروثانية (μs).

        الشكل 4. مخطط الاضمحلال الإشعاعي ل 99Mo

        ايون030F4

        الشكل 5 هو صورة لمخطط الاضمحلال للزرنيخ -74 (74مثل). يوضح أن بعض النويدات المشعة تتحلل بأكثر من طريقة.

        الشكل 5. مخطط الاضمحلال الإشعاعي ل 74كما توضح العمليات المتنافسة لانبعاث نيجاترون وانبعاث البوزيترون والتقاط الإلكترون (م0 هي الكتلة المتبقية للإلكترون)

        ايون030F5

        في حين أن جسيمات ألفا وبيتا لها نطاقات محددة في المادة ، فإن أشعة جاما تضعف بشكل كبير (متجاهلة التراكم الناتج عن التشتت داخل المادة) أثناء مرورها عبر المادة. عندما يمكن تجاهل التراكم ، يتم إعطاء توهين أشعة جاما من خلال:

        أين أنا (س) هي شدة أشعة جاما كدالة للمسافة x في المادة و μ هو معامل التوهين الكتلي. يعتمد معامل التوهين الكتلي على طاقة أشعة جاما وعلى المادة التي تتفاعل معها أشعة جاما. تم جدولة قيم معامل التوهين الجماعي في العديد من المراجع. يوضح الشكل 6 امتصاص أشعة جاما في المادة في ظروف هندسية جيدة (يمكن تجاهل التراكم).

        الشكل 6 - توهين أشعة جاما 667 keV في Al و Pb في ظل ظروف هندسية جيدة (يمثل الخط المتقطع توهينًا لحزمة فوتون متعددة الطاقة)

        ايون030F6

        يحدث التراكم عندما تتفاعل حزمة واسعة من أشعة جاما مع المادة. يتم زيادة الشدة المقاسة عند نقاط داخل المادة بالنسبة إلى القيمة المتوقعة "للهندسة الجيدة" (الحزمة الضيقة) بسبب أشعة جاما المنتشرة من جوانب الحزمة المباشرة إلى جهاز القياس. تعتمد درجة التراكم على هندسة الحزمة وعلى المادة وعلى طاقة أشعة جاما.

        يتنافس التحويل الداخلي مع انبعاث جاما عندما تتحول النواة من حالة طاقة أعلى إلى حالة أقل. في التحويل الداخلي ، يتم إخراج إلكترون مداري داخلي من الذرة بدلاً من النواة التي تنبعث منها أشعة جاما. الإلكترون المقذوف مؤين مباشرة. عندما تنخفض الإلكترونات المدارية الخارجية إلى مستويات طاقة إلكترونية منخفضة لملء الفراغ الذي خلفه الإلكترون المقذوف ، تصدر الذرة أشعة سينية. يزداد احتمال التحويل الداخلي بالنسبة لاحتمال انبعاث جاما مع زيادة العدد الذري.

        الأشعة السينية

        الأشعة السينية هي إشعاع كهرومغناطيسي ، وبالتالي فهي متطابقة مع أشعة جاما. أصل التمييز بين الأشعة السينية وأشعة جاما. في حين أن أشعة جاما تنشأ في نواة الذرة ، فإن الأشعة السينية تنتج عن تفاعلات الإلكترون. على الرغم من أن الأشعة السينية غالبًا ما تحتوي على طاقة أقل من أشعة جاما ، إلا أن هذا ليس معيارًا للتمييز بينها. من الممكن إنتاج أشعة سينية ذات طاقات أعلى بكثير من أشعة جاما الناتجة عن الاضمحلال الإشعاعي.

        التحويل الداخلي ، الذي تمت مناقشته أعلاه ، هو إحدى طرق إنتاج الأشعة السينية. في هذه الحالة ، للأشعة السينية الناتجة طاقات منفصلة مساوية للاختلاف في مستويات الطاقة التي تنتقل الإلكترونات المدارية بينها.

        تصدر الجسيمات المشحونة إشعاعًا كهرومغناطيسيًا كلما تسارعت أو تباطأت. كمية الإشعاع المنبعثة تتناسب عكسيًا مع القوة الرابعة من كتلة الجسيم. نتيجة لذلك ، تصدر الإلكترونات إشعاع x أكثر بكثير من الجسيمات الثقيلة مثل البروتونات ، وتكون جميع الظروف الأخرى متساوية. تنتج أنظمة الأشعة السينية الأشعة السينية عن طريق تسريع الإلكترونات عبر فرق جهد كهربائي كبير يصل إلى العديد من kV أو MV. ثم تتباطأ الإلكترونات بسرعة في مادة كثيفة مقاومة للحرارة ، مثل التنجستن (W).

        تنتشر الأشعة السينية المنبعثة من هذه الأنظمة على طيف يتراوح من حوالي صفر إلى أقصى طاقة حركية تمتلكها الإلكترونات قبل التباطؤ. غالبًا ما تُركب على هذا الطيف المستمر أشعة س من الطاقة المنفصلة. يتم إنتاجها عندما تقوم الإلكترونات المتباطئة بتأين المادة المستهدفة. بينما تتحرك الإلكترونات المدارية الأخرى لملء الفراغات المتبقية بعد التأين ، فإنها تبعث أشعة x من الطاقات المنفصلة المشابهة للطريقة التي تنبعث بها الأشعة السينية بعد التحويل الداخلي. يطلق عليهم مميز الأشعة السينية لأنها من سمات مادة الهدف (الأنود). انظر الشكل 7 للحصول على طيف نموذجي للأشعة السينية. الشكل 8 يصور أنبوب الأشعة السينية النموذجي.

        الشكل 7. يوضح طيف الأشعة السينية مساهمة خاصية الأشعة السينية الناتجة عندما تملأ الإلكترونات ثقوبًا في غلاف K من W (يتناسب الطول الموجي للأشعة السينية عكسياً مع طاقتها)

        ايون030F7

        تتفاعل الأشعة السينية مع المادة بالطريقة نفسها التي تتفاعل بها أشعة جاما ، لكن معادلة التوهين الأسي البسيطة لا تصف بشكل كاف توهين الأشعة السينية بمدى مستمر من الطاقات (انظر الشكل 6). ومع ذلك ، نظرًا لإزالة الأشعة السينية ذات الطاقة المنخفضة من الحزمة بسرعة أكبر من الأشعة السينية ذات الطاقة الأعلى أثناء مرورها عبر المادة ، فإن وصف التوهين يقترب من الوظيفة الأسية.

         

         

         

         

         

        الشكل 8. أنبوب مبسط للأشعة السينية به أنود ثابت وفتيل مسخن

        ايون030F8

        النيوترونات

        بشكل عام ، لا تنبعث النيوترونات كنتيجة مباشرة للاضمحلال الإشعاعي الطبيعي. يتم إنتاجها أثناء التفاعلات النووية. تنتج المفاعلات النووية النيوترونات بأكبر وفرة ، لكن مسرعات الجسيمات ومصادر النيوترونات الخاصة ، التي تسمى مصادر (α ، n) ، يمكنها أيضًا إنتاج نيوترونات.

        تنتج المفاعلات النووية نيوترونات عند انقسام أو انشطار نوى اليورانيوم (U) في الوقود النووي. في الواقع ، يعد إنتاج النيوترونات أمرًا ضروريًا في الحفاظ على الانشطار النووي في المفاعل.

        تنتج مسرعات الجسيمات النيوترونات عن طريق تسريع الجسيمات المشحونة ، مثل البروتونات أو الإلكترونات ، إلى طاقات عالية لقصف النوى المستقرة في الهدف. النيوترونات ليست سوى واحدة من الجسيمات التي يمكن أن تنتج عن مثل هذه التفاعلات النووية. على سبيل المثال ، ينتج التفاعل التالي نيوترونات في سيكلوترون تسرع أيونات الديوتيريوم لقصف هدف البريليوم:

        بواعث ألفا الممزوجة بالبريليوم هي مصادر محمولة للنيوترونات. هذه المصادر (α ، n) تنتج نيوترونات عبر التفاعل:

        يمكن أن يكون مصدر جسيمات ألفا من نظائر مثل البولونيوم 210 (210بو) ،
        البلوتونيوم - 239 (239Pu) والأمريسيوم -241 (241أكون).

        تُصنف النيوترونات عمومًا وفقًا لطاقتها كما هو موضح في الجدول 1. هذا التصنيف تعسفي إلى حد ما وقد يختلف في سياقات مختلفة.

        الجدول 1. تصنيف النيوترونات حسب الطاقة الحركية

        النوع

        نطاق الطاقة

        بطيء أو حراري

        0-0.1 كيلو فولت

        متوسط

        0.1-20 كيلو فولت

        سريع

        20 كيلوفولت -10 إلكترون فولت

        طاقة عالية

        > 10 ميغا إلكترون فولت

         

        يوجد عدد من الأنماط المحتملة للتفاعل النيوتروني مع المادة ، لكن الأسلوبين الرئيسيين لأغراض الأمان الإشعاعي هما الانتثار المرن والتقاط النيوترونات.

        الانتثار المرن هو الوسيلة التي يتم من خلالها اختزال النيوترونات عالية الطاقة إلى طاقات حرارية. تتفاعل النيوترونات عالية الطاقة بشكل أساسي عن طريق الانتثار المرن ولا تسبب عمومًا الانشطار أو تنتج مادة مشعة عن طريق التقاط النيوترونات. النيوترونات الحرارية هي المسؤولة بشكل أساسي عن الأنواع الأخيرة من التفاعل.

        يحدث التشتت المرن عندما يتفاعل النيوترون مع نواة ويرتد مع انخفاض الطاقة. تستهلك النواة المتفاعلة الطاقة الحركية التي يفقدها النيوترون. بعد الإثارة بهذه الطريقة ، سرعان ما تتخلى النواة عن هذه الطاقة كإشعاع غاما.

        عندما يصل النيوترون في النهاية إلى طاقات حرارية (يسمى ذلك لأن النيوترون في حالة توازن حراري مع بيئته) ، يتم التقاطه بسهولة بواسطة معظم النوى. النيوترونات ، التي ليس لها شحنة ، لا تصدها النواة موجبة الشحنة مثل البروتونات. عندما يقترب نيوترون حراري من النواة ويقع في نطاق القوة النووية الشديدة ، بترتيب بضعة fm (fm = 10-15 متر) ، تلتقط النواة النيوترون. يمكن أن تكون النتيجة نواة مشعة تصدر فوتونًا أو جسيمًا آخر ، أو في حالة النوى القابلة للانشطار مثل 235يو و 239بو ، يمكن للنواة الملتقطة الانشطار إلى نواتين أصغر حجمًا وعدد أكبر من النيوترونات.

        تشير قوانين علم الحركة إلى أن النيوترونات ستصل إلى الطاقات الحرارية بسرعة أكبر إذا احتوى وسط الانتثار المرن على عدد كبير من النوى الخفيفة. يفقد النيوترون الذي يرتد من نواة خفيفة نسبة أكبر بكثير من طاقته الحركية مما يحدث عندما يرتد من نواة ثقيلة. لهذا السبب ، الماء والمواد الهيدروجينية هي أفضل مادة واقية لإبطاء النيوترونات.

        سوف يتضاءل شعاع النيوترونات أحادي الطاقة بشكل كبير في المادة ، مع مراعاة معادلة مماثلة لتلك الواردة أعلاه للفوتونات. يتم وصف احتمالية تفاعل النيوترون مع نواة معينة من حيث الكمية المقطع العرضي. المقطع العرضي له وحدات مساحة. الوحدة الخاصة للمقطع العرضي هي الحظيرة (ب) محددة من قبل:

        من الصعب للغاية إنتاج نيوترونات بدون مرافقة أشعة جاما والأشعة السينية. قد يُفترض عمومًا أنه في حالة وجود النيوترونات ، تكون هناك فوتونات عالية الطاقة أيضًا.

        مصادر الإشعاع المؤين

        النويدات المشعة البدائية

        تحدث النويدات المشعة البدائية في الطبيعة لأن نصف عمرها يمكن مقارنته مع عمر الأرض. يسرد الجدول 2 أهم النويدات المشعة البدائية.

        الجدول 2. النويدات المشعة البدائية

        النظائر المشعة

        نصف العمر (109 Y)

        وفرة (٪)

        238U

        4.47

        99.3

        232Th

        14.0

        100

        235U

        0.704

        0.720

        40K

        1.25

        0.0117

        87Rb

        48.9

        27.9

         

        يرأس نظائر اليورانيوم والثوريوم سلسلة طويلة من النظائر المشعة التي تتشكل بشكل طبيعي نتيجة لذلك. يوضح الشكل 9 ، AC ، سلاسل الاضمحلال لـ 232العاشر، 238يو و 235يو على التوالي. نظرًا لأن تحلل ألفا شائع فوق رقم الكتلة الذرية 205 ورقم الكتلة الذرية لجسيم ألفا هو 4 ، فهناك أربع سلاسل تحلل مميزة للأنوية الثقيلة. واحدة من هذه السلاسل (انظر الشكل 9 ، د) ، أن 237Np ، لا يحدث في الطبيعة. هذا لأنه لا يحتوي على النويدات المشعة البدائية (أي أنه لا يوجد أي نويدة مشعة في هذه السلسلة لها عمر نصف يمكن مقارنته بعمر الأرض).

        الشكل 9. سلسلة الانحلال (Z = العدد الذري ؛ N = عدد الكتلة الذرية)    

         ايون030F9لاحظ أن نظائر الرادون (Rn) تحدث في كل سلسلة (219آكانيوز ، 220آكانيوز و 222آكانيوز). نظرًا لأن Rn عبارة عن غاز ، فبمجرد إنتاج Rn ، يكون لديها فرصة للهروب إلى الغلاف الجوي من المصفوفة التي تشكلت فيها. ومع ذلك ، فإن نصف عمر 219Rn قصير جدًا بحيث لا يسمح بوصول كميات كبيرة منه إلى منطقة التنفس. العمر النصفي القصير نسبيًا لـ 220Rn عادة ما يجعله أقل خطورة على الصحة من 222آكانيوز.

        بخلاف Rn ، توفر النويدات المشعة البدائية الخارجة عن الجسم في المتوسط ​​حوالي 0.3 مللي سيفرت جرعة فعالة سنوية إلى البشر. تختلف الجرعة الفعالة السنوية الفعلية بشكل كبير ويتم تحديدها بشكل أساسي من خلال تركيز اليورانيوم والثوريوم في التربة المحلية. في بعض أجزاء العالم حيث تنتشر رمال المونازيت ، تصل الجرعة الفعالة السنوية لفرد من السكان إلى حوالي 20 ملي سيفرت. في أماكن أخرى مثل الجزر المرجانية وبالقرب من شواطئ البحر ، قد تكون القيمة منخفضة مثل 0.03 ملي سيفرت (انظر الشكل 9).

        عادةً ما يُنظر إلى الرادون بشكل منفصل عن النويدات المشعة الأرضية الأخرى التي تحدث بشكل طبيعي. تتسرب إلى الهواء من التربة. بمجرد وصوله إلى الهواء ، يتحلل Rn إلى النظائر المشعة لـ Po و bismuth (Bi) و Pb. تلتصق هذه النويدات المشعة ذات السلالات نفسها بجزيئات الغبار التي يمكن استنشاقها وحبسها في الرئتين. كونها بواعث ألفا ، فإنها تنقل كل طاقتها الإشعاعية تقريبًا إلى الرئتين. ويقدر أن متوسط ​​جرعة الرئة السنوية المكافئة من هذا التعرض حوالي 20 ملي سيفرت. هذه الجرعة المكافئة للرئة يمكن مقارنتها بجرعة فعالة للجسم بالكامل تبلغ حوالي 2 ملي سيفرت. من الواضح أن Rn وذريتها من النويدات المشعة هما أهم المساهمين في الجرعة الفعالة للإشعاع الخلفي (انظر الشكل 9).

        الأشعة الكونية

        يشمل الإشعاع الكوني جسيمات نشطة من أصل خارج كوكب الأرض تصطدم بجو الأرض (الجسيمات ومعظمها البروتونات). ويشمل أيضًا الجسيمات الثانوية ؛ في الغالب الفوتونات والنيوترونات والميونات ، الناتجة عن تفاعلات الجسيمات الأولية مع الغازات في الغلاف الجوي.

        بفضل هذه التفاعلات ، يعمل الغلاف الجوي كدرع ضد الإشعاع الكوني ، وكلما كان هذا الدرع أرق ، زاد معدل الجرعة الفعالة. وبالتالي ، يزيد معدل الجرعة الفعالة للأشعة الكونية مع الارتفاع. على سبيل المثال ، معدل الجرعة على ارتفاع 1,800 متر هو حوالي ضعف المعدل عند مستوى سطح البحر.

        نظرًا لأن الإشعاع الكوني الأساسي يتكون في الغالب من جسيمات مشحونة ، فإنه يتأثر بالمجال المغناطيسي للأرض. يتلقى الأشخاص الذين يعيشون في خطوط العرض الأعلى جرعات فعالة من الإشعاع الكوني أكثر من أولئك الأقرب إلى خط الاستواء. الاختلاف بسبب هذا التأثير هو الترتيب
        من 10٪.

        أخيرًا ، يختلف معدل الجرعة الفعالة للأشعة الكونية وفقًا لتعديل ناتج الأشعة الكونية للشمس. في المتوسط ​​، تساهم الأشعة الكونية بحوالي 0.3 ملي سيفرت في جرعة فعالة من إشعاع الخلفية لكامل الجسم.

        النويدات المشعة الكونية

        تنتج الأشعة الكونية النويدات المشعة المولدة للكون في الغلاف الجوي. وأبرزها التريتيوم (3ح) ، البريليوم -7 (7كن) ، الكربون 14 (14ج) والصوديوم -22 (22نا). يتم إنتاجها عن طريق تفاعل الأشعة الكونية مع غازات الغلاف الجوي. توفر النويدات المشعة الكونية حوالي 0.01 ملي سيفرت جرعة سنوية فعالة. يأتي معظم هذا من 14C.

        الغبار النووي

        من الأربعينيات حتى الستينيات ، أجريت اختبارات مكثفة للأسلحة النووية فوق الأرض. أنتج هذا الاختبار كميات كبيرة من المواد المشعة ووزعها على البيئة في جميع أنحاء العالم تداعيات. على الرغم من أن الكثير من هذا الحطام قد تحلل منذ ذلك الحين إلى نظائر مستقرة ، فإن الكميات الصغيرة المتبقية ستكون مصدرًا للتعرض لسنوات عديدة قادمة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الدول التي تواصل أحيانًا تجارب الأسلحة النووية في الغلاف الجوي تضيف إلى المخزون العالمي.

        المساهمون الأساسيون في الجرعة الفعالة حاليًا هم السترونتيوم 90 (90Sr) والسيزيوم 137 (137Cs) ، وكلاهما لهما نصف عمر حوالي 30 عامًا. يبلغ متوسط ​​الجرعة الفعالة السنوية من السقوط حوالي 0.05 ملي سيفرت.

        مادة مشعة في الجسم

        ينتج ترسب النويدات المشعة التي تحدث بشكل طبيعي في جسم الإنسان بشكل أساسي عن استنشاق وابتلاع هذه المواد في الهواء والغذاء والماء. تشتمل هذه النويدات على النظائر المشعة لـ Pb و Po و Bi و Ra و K (البوتاسيوم) و C و H و U و Th. من هؤلاء، 40K هو أكبر مساهم. تساهم النويدات المشعة المتكونة بشكل طبيعي في الجسم بحوالي 0.3 ملي سيفرت في الجرعة الفعالة السنوية.

        الإشعاع الناتج عن الآلة

        يعد استخدام الأشعة السينية في فنون العلاج أكبر مصدر للتعرض للإشعاع الناتج عن الآلة. يتم استخدام الملايين من أنظمة الأشعة السينية الطبية حول العالم. يعتمد متوسط ​​التعرض لأنظمة الأشعة السينية الطبية بشكل كبير على وصول السكان إلى الرعاية. في البلدان المتقدمة ، يكون متوسط ​​الجرعة الفعالة السنوية من الإشعاع الموصوف طبيًا من الأشعة السينية والمواد المشعة للتشخيص والعلاج في حدود 1 ملي سيفرت.

        الأشعة السينية هي منتج ثانوي لمعظم مسرعات الجسيمات في الفيزياء عالية الطاقة ، خاصة تلك التي تسرع الإلكترونات والبوزيترونات. ومع ذلك ، فإن احتياطات الحماية والسلامة المناسبة بالإضافة إلى محدودية السكان المعرضين للخطر تجعل مصدر التعرض للإشعاع هذا أقل أهمية من المصادر المذكورة أعلاه.

        النويدات المشعة المنتجة آليًا

        يمكن أن تنتج مسرعات الجسيمات مجموعة كبيرة ومتنوعة من النويدات المشعة بكميات متفاوتة عن طريق التفاعلات النووية. تشمل الجسيمات المتسارعة البروتونات والديوترونات (2نوى H) وجسيمات ألفا والميزونات المشحونة والأيونات الثقيلة وما إلى ذلك. يمكن صنع المواد المستهدفة من أي نظير تقريبًا.

        مسرعات الجسيمات هي فعليًا المصدر الوحيد للنظائر المشعة البوزيترونية. (تميل المفاعلات النووية إلى إنتاج نظائر مشعة غنية بالنيوترونات تتحلل عن طريق انبعاث نيجاترون). كما يتم استخدامها بشكل متزايد لإنتاج نظائر قصيرة العمر للاستخدام الطبي ، خاصةً للتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET).

        المواد المحسنة تكنولوجيًا والمنتجات الاستهلاكية

        تظهر الأشعة السينية والمواد المشعة ، مرغوبة وغير مرغوب فيها ، في عدد كبير من العمليات الحديثة. يسرد الجدول 3 مصادر الإشعاع هذه.

        الجدول 3. مصادر وتقديرات الجرعات الفعالة السكانية المرتبطة من المواد المحسنة تقنيًا والمنتجات الاستهلاكية

        المجموعة الأولى - تشمل أعدادًا كبيرة من الأشخاص والجرعة الفردية الفعالة للغاية
        كبير

        منتجات التبغ

        وقود قابل للاحتراق

        إمدادات المياه المنزلية

        زجاج وسيراميك

        مواد البناء

        زجاج العيون

        التعدين والمنتجات الزراعية

         

        المجموعة الثانية - تشمل العديد من الأشخاص ولكن الجرعة الفعالة صغيرة نسبيًا أو محدودة
        لجزء صغير من الجسم

        مستقبلات التلفزيون

        مواد بناء الطرق والطرق

        منتجات إشعاعية

        نقل المواد المشعة بالطائرات

        أنظمة تفتيش المطار

        مشعات فجوة الإشعال وأنابيب الإلكترون

        كاشفات الغاز والهباء الجوي (الدخان)

        منتجات الثوريوم - بادئات المصباح الفلوريسنت
        وعباءات الغاز

        المجموعة الثالثة - تشمل عددًا قليلاً نسبيًا من الناس والجرعة الجماعية الفعالة صغيرة

        منتجات الثوريوم - قضبان لحام التنجستن

         

        المصدر: NCRP 1987.

         

        الرجوع

        ميزات التصميم الأساسية لمنشآت الإشعاع

        تتطلب المخاطر المرتبطة بالتعامل مع مصادر الإشعاع واستخدامها ميزات خاصة في التصميم والبناء غير مطلوبة للمختبرات التقليدية أو مناطق العمل. يتم دمج ميزات التصميم الخاصة هذه بحيث لا يتم إعاقة عامل المرفق بشكل مفرط مع ضمان عدم تعرضه لمخاطر إشعاع خارجية أو داخلية لا داعي لها.

        يجب التحكم في الوصول إلى جميع المناطق التي يمكن أن يحدث فيها التعرض لمصادر الإشعاع أو المواد المشعة ليس فقط فيما يتعلق بعمال المنشأة الذين قد يُسمح لهم بدخول مناطق العمل هذه ، ولكن أيضًا فيما يتعلق بنوع الملابس أو معدات الحماية التي ينبغي عليهم القيام بها. ارتداء والاحتياطات التي يجب عليهم اتخاذها في المناطق الخاضعة للرقابة. في إدارة تدابير التحكم هذه ، فإنه يساعد على تصنيف مناطق العمل الإشعاعي بناءً على وجود إشعاع مؤين أو على وجود تلوث إشعاعي أو كليهما. سيؤدي إدخال مفاهيم تصنيف منطقة العمل هذه في مراحل التخطيط المبكرة إلى امتلاك المنشأة لجميع الميزات الضرورية لجعل العمليات باستخدام مصادر الإشعاع أقل خطورة.

        تصنيف مناطق العمل وأنواع المعامل

        أساس تصنيف منطقة العمل هو تجميع النويدات المشعة وفقًا لسميتها الإشعاعية النسبية لكل نشاط وحدة. يجب تصنيف المجموعة الأولى على أنها النويدات المشعة عالية السمية ، والمجموعة الثانية على أنها النويدات المشعة متوسطة إلى عالية السمية ، والمجموعة الثالثة على أنها النويدات المشعة متوسطة السمية ، والمجموعة الرابعة على أنها النويدات المشعة منخفضة السمية. يوضح الجدول 1 تصنيف مجموعة السمية للعديد من النويدات المشعة.

        الجدول 1. النويدات المشعة مصنفة حسب السمية الإشعاعية النسبية لكل وحدة نشاط

        المجموعة الأولى: سمية عالية جدا

        210Pb

        210Po

        223Ra

        226Ra

        228Ra

        227Ac

        227Th

        228Th

        230Th

        231Pa

        230U

        232U

        233U

        234U

        237Np

        238Pu

        239Pu

        240Pu

        241Pu

        242Pu

        241Am

        243Am

        242Cm

        243Cm

        244Cm

        245Cm

        246Cm

        249Cm

        250Cf

        252Cf

        المجموعة الثانية: سمية عالية

        22Na

        36Cl

        45Ca

        46Sc

        54Mn

        56Co

        60Co

        89Sr

        90Sr

        91Y

        95Zr

        106Ru

        110Agm

        115Cdm

        114Inm

        124Sb

        125Sb

        127Tem

        129Tem

        124I

        126I

        131I

        133I

        134Cs

        137Cs

        140Ba

        144Ce

        152الاتحاد الأوروبي (13 سنة)

        154Eu

        160Tb

        170Tm

        181Hf

        210Bi

        182Ta

        192Ir

        204Tl

        207Bi

        230Pa

        211At

        212Pb

        224Ra

        228Ac

        234Th

        236U

        249Bk

                 

        المجموعة الثالثة: متوسط ​​السمية

        7Be

        14C

        18F

        24Na

        38Cl

        31Si

        32P

        35S

        41A

        42K

        43K

        47Sc

        48Sc

        48V

        51Cr

        52Mn

        56Mn

        52Fe

        55Fe

        59Fe

        57Co

        53Ni

        65Ni

        64Cu

        65Zn

        69Znm

        72Ga

        73As

        74As

        76As

        77As

        82Br

        85Krm

        87Kr

        86Rb

        85Sr

        91Sr

        90Y

        92Y

        93Y

        97Zr

        95Nb

        99Mo

        96Tc

        97Tcm

        97Tc

        99Tc

        97Ru

        103Ru

        105Ru

        105Rh

        109Pd

        105Ag

        111Ag

        109Cd

        115Cd

        115Inm

        113Sn

        125Sn

        122Sb

        125Tem

        129Te

        131Tem

        132Te

        130I

        132I

        134I

        135I

        135Xe

        131Cs

        136Cs

        140La

        141Ce

        143Ce

        142Pr

        143Pr

        147Nd

        149Nd

        147Pm

        149Pm

        151Sm

        152الاتحاد الأوروبي (9.2 ساعة)

        155Eu

        153Gd

        159Gd

        165Dy

        166Dy

        166Ho

        169Er

        171Er

        171Tm

        177Lu

        181W

        185W

        187W

        183Re

        186Re

        188Re

        185Os

        191Os

        193Os

        190Ir

        195Ir

        191Pt

        193Pt

        197Pt

        196Au

        198Au

        199Au

        197Hg

        197Hgm

        203Hg

        200Tl

        201Tl

        202Tl

        203Pb

        206Bi

        212Bi

        220Rn

        222Rn

        231Th

        233Pa

        239Np

                     

        المجموعة الرابعة: سمية منخفضة

        3H

        15O

        37A

        58Com

        59Ni

        69Zn

        71Ge

        85Kr

        85Srm

        87Rb

        91Ym

        93Zr

        97Nb

        96Tcm

        99Tcm

        103Rhm

        133Inm

        129I

        131Xem

        133Xe

        134Csm

        135Cs

        147Sm

        187Re

        191Osm

        193Ptm  

        197Ptm

        ناتTh

        232Th

        235U

        238U

        ناتU

                       

        (الوكالة الدولية للطاقة الذرية 1973)

        يمكن تصور ثلاثة أنواع واسعة من المختبرات على أساس اعتبارات السمية الإشعاعية ، وكميات أو كميات المواد المشعة التي سيتم التعامل معها في منطقة العمل ونوع العمليات المعنية.

        يصف الجدول 2 المختبرات حسب النوع ويقدم أمثلة لكل نوع. يوضح الجدول 3 أنواع المختبرات إلى جانب تصنيف منطقة العمل ومراقبة الدخول (الوكالة الدولية للطاقة الذرية 1973).

        الجدول 2. تصنيف مناطق العمل

        النوع

        تعريف

        التحكم بالوصول

        عمليات نموذجية

        1

        يمكن أن تكون المناطق التي يمتص فيها الإشعاع الخارجي مستويات الجرعات أو مستويات التلوث الإشعاعي عالية

        يتم التحكم في الوصول إلى العاملين في مجال الإشعاع فقط ، في ظل ظروف عمل خاضعة للرقابة الصارمة ومع معدات الحماية المناسبة

        المختبرات الساخنة ، المناطق شديدة التلوث

        2

        المناطق التي يمكن أن توجد فيها مستويات إشعاع خارجي والتي تتطلب فيها احتمالية التلوث تعليمات تشغيل

        الوصول يقتصر على العاملين في مجال الإشعاع مع
        الملابس والأحذية الواقية المناسبة

        مصانع الإنارة وما يماثلها
        مرافق

        3

        المناطق التي يكون فيها متوسط ​​مستوى الإشعاع الخارجي أقل من 1 مللي غراي · أسبوع-1 والتي تتطلب فيها احتمالية التلوث الإشعاعي تعليمات تشغيل خاصة

        الوصول يقتصر على عمال الإشعاع ، لا
        الملابس الواقية المطلوبة

        مناطق العمل في المنطقة المجاورة مباشرة لـ
        عملية التصوير الشعاعي ، على سبيل المثال ، غرف التحكم

        4

        مناطق داخل حدود منشأة إشعاع حيث تكون مستويات الإشعاع الخارجي أقل من 0.1 مللي غراي في الأسبوع-1 وحيث
        التلوث الإشعاعي غير موجود

        الوصول غير المنضبط

        مناطق الإدارة وانتظار المرضى

        (ICRP 1977 ، الوكالة الدولية للطاقة الذرية 1973)

        الجدول 3. تصنيف المعامل لمناولة المواد المشعة

        مجموعة من
        النويدات المشعة

        نوع المختبر المطلوب للنشاط المحدد أدناه

         

        النوع الثاني

        النوع الثاني

        النوع الثاني

        I

        <370 كيلو بايت

        70 كيلو بايت إلى
        37 ميجا بايت

        > 37 ميغابايت

        II

        <37 ميجابايت

        37 ميغابايت إلى
        37 جيجا كيو

        > 37 غيغابايت

        الثالث

        <37 غيغابايت

        37 غيغابايت إلى
        370 جيجا كيو

        > 370 غيغابايت

        IV

        <370 غيغابايت

        370 غيغابايت إلى
        37 تيرا بايت

        > 37 تبك

         

        العوامل التشغيلية للاستخدام المختبري للمواد المشعة

        عوامل الضرب لمستويات النشاط

        تخزين بسيط

        × 100

        عمليات رطبة بسيطة (على سبيل المثال ، إعداد قسامات من محلول المخزون)

        × 10

        العمليات الكيميائية العادية (على سبيل المثال ، التحضير والتحليل الكيميائي البسيط)

        × 1

        العمليات الرطبة المعقدة (على سبيل المثال ، عمليات متعددة أو عمليات بأدوات زجاجية معقدة)

        × 0.1

        عمليات جافة بسيطة (على سبيل المثال ، معالجة مساحيق المركبات المشعة المتطايرة)

        × 0.1

        العمليات الجافة والمتربة (على سبيل المثال ، الطحن)

        × 0.01

        (ICRP 1977 ، الوكالة الدولية للطاقة الذرية 1973)

        لا تعتمد المخاطر التي ينطوي عليها العمل مع المواد المشعة على مستوى السمية الإشعاعية أو السمية الكيميائية ونشاط النويدات المشعة فحسب ، بل تعتمد أيضًا على الشكل الفيزيائي والكيميائي للمادة المشعة وعلى طبيعة وتعقيد العملية أو الإجراء الجاري تنفيذه.

        موقع منشأة الإشعاع في المبنى

        عندما تكون منشأة الإشعاع جزءًا من مبنى كبير ، يجب مراعاة ما يلي عند اتخاذ قرار بشأن موقع مثل هذا المرفق:

        • يجب أن يقع مرفق الإشعاع في جزء غير متكرر نسبيًا من المبنى ، بحيث يمكن التحكم في الوصول إلى المنطقة بسهولة.
        • يجب أن تكون احتمالية نشوب الحرائق ضئيلة في المنطقة المختارة.
        • يجب أن يكون موقع مرفق الإشعاع والتدفئة والتهوية المقدمة بحيث تكون احتمالات انتشار التلوث الإشعاعي السطحي والجوي في حدها الأدنى.
        • يجب اختيار موقع مرفق الإشعاع بحكمة ، بحيث يمكن الحفاظ على مستويات الإشعاع بشكل فعال ضمن الحدود الموضوعة في المنطقة المجاورة مباشرة مع وجود حد أدنى من الإنفاق على التدريع.

         

        تخطيط مرافق الإشعاع

        عندما يتم تصور تدرج في مستويات النشاط ، يجب أن يكون المختبر موجودًا بحيث يكون الوصول إلى المناطق التي توجد بها مستويات عالية من الإشعاع أو التلوث الإشعاعي تدريجيًا ؛ أي ، يدخل المرء أولاً منطقة غير مشعة ، ثم منطقة نشاط منخفض ، ثم منطقة نشاط متوسط ​​وما إلى ذلك.

        يمكن تجنب الحاجة إلى التحكم الدقيق في التهوية في المختبرات الصغيرة عن طريق استخدام أغطية أو صناديق القفازات للتعامل مع المصادر غير المختومة للمواد المشعة. ومع ذلك ، يجب تصميم نظام التهوية للسماح بتدفق الهواء في اتجاه بحيث تتدفق أي مادة مشعة تنتقل عبر الهواء بعيدًا عن عامل الإشعاع. يجب أن يكون تدفق الهواء دائمًا من منطقة غير ملوثة باتجاه منطقة ملوثة أو يحتمل أن تكون ملوثة.

        للتعامل مع المصادر غير المختومة ذات النشاط الإشعاعي المنخفض إلى المتوسط ​​، يجب أن يكون متوسط ​​سرعة الهواء عبر الفتحة في غطاء المحرك حوالي 0.5 مللي ثانية-1. بالنسبة للنشاط الإشعاعي عالي السمية أو النشاط الإشعاعي عالي المستوى ، يجب رفع سرعة الهواء خلال الفتحة إلى متوسط ​​0.6 إلى
        مللي 1.0-1. ومع ذلك ، فإن سرعات الهواء العالية بشكل مفرط يمكن أن تسحب المواد المشعة من الحاويات المفتوحة وتلوث منطقة الغطاء بالكامل.

        يعد وضع غطاء المحرك في المختبر أمرًا مهمًا فيما يتعلق بالمسودات المتقاطعة. بشكل عام ، يجب وضع غطاء المحرك بعيدًا عن المداخل حيث يجب أن يدخل هواء الإمداد أو المكياج. سوف تسمح المراوح المزدوجة السرعة بالتشغيل بسرعة هواء أعلى أثناء استخدام غطاء المحرك وبسرعة أقل عند إغلاقه.

        يجب أن يكون الهدف من أي نظام تهوية هو:

        • توفير ظروف عمل مريحة
        • توفير تغييرات مستمرة للهواء (من ثلاثة إلى خمسة تغييرات في الساعة) لأغراض إزالة ملوثات الهواء غير المرغوب فيها وتخفيفها
        • تقليل تلوث مناطق أخرى من المبنى والبيئة.

         

        في تصميم مرافق الإشعاع ، يمكن التقليل من متطلبات التدريع الثقيل من خلال اعتماد بعض التدابير البسيطة. على سبيل المثال ، بالنسبة للعلاج الإشعاعي أو المسرعات أو المولدات النيوترونية أو مصادر الإشعاع البانورامي ، يمكن أن تقلل المتاهة من الحاجة إلى باب ثقيل مبطن بالرصاص. يمكن أن يؤدي تقليص الحاجز الوقائي الأساسي في المناطق غير الموجودة مباشرة في الحزمة المفيدة أو تحديد موقع المنشأة جزئيًا أو كليًا تحت الأرض إلى تقليل كمية التدريع المطلوب بشكل كبير.

        يجب الانتباه بعناية إلى الموضع المناسب لنوافذ الرؤية وكابلات القناة الأرضية وحواجز نظام التهوية. يجب أن تعترض نافذة العرض الإشعاع المتناثر فقط. والأفضل من ذلك هو وجود دائرة تلفزيونية مغلقة ، والتي يمكنها أيضًا تحسين الكفاءة.

        ينتهي السطح داخل منطقة العمل

        يجب إغلاق جميع الأسطح الخام ، مثل الجص والخرسانة والخشب وما إلى ذلك ، بشكل دائم بمادة مناسبة. يجب أن يتم اختيار المواد مع مراعاة الاعتبارات التالية:

        • توفير سطح أملس خامل كيميائيًا
        • الظروف البيئية لدرجات الحرارة والرطوبة والتآكل الميكانيكي الذي قد تتعرض له الأسطح
        • التوافق مع مجالات الإشعاع التي يتعرض لها السطح
        • ضرورة سهولة الإصلاح في حالة حدوث ضرر.

         

        لا ينصح بالدهانات العادية والورنيش واللكيه لتغطية الأسطح المتآكلة. قد يكون تطبيق مادة السطح التي يمكن إزالتها بسهولة مفيدًا في حالة حدوث تلوث وكانت إزالة التلوث مطلوبة. ومع ذلك ، قد تكون إزالة مثل هذه المواد في بعض الأحيان صعبة وفوضوية.

        سباكة

        يجب وضع علامات على الأحواض وأحواض الغسيل ومصارف الأرضية بشكل صحيح. يجب أن تحتوي أحواض الغسيل حيث يمكن غسل الأيدي الملوثة على صنابير تعمل بالركبة أو القدم. قد يكون من الاقتصادي تقليل الصيانة باستخدام الأنابيب التي يمكن تطهيرها بسهولة أو استبدالها إذا لزم الأمر. في بعض الحالات ، قد يكون من المستحسن تركيب خزانات تحت الأرض أو خزانات للتحكم في التخلص من المواد المشعة السائلة.

        تصميم الحماية من الإشعاع

        تعتبر الحماية مهمة لتقليل التعرض للإشعاع للعاملين في المنشأة وأفراد الجمهور. تعتمد متطلبات الحماية على عدد من العوامل ، بما في ذلك الوقت الذي يتعرض فيه العاملون في مجال الإشعاع أو أفراد الجمهور لمصادر الإشعاع ونوع وطاقة مصادر الإشعاع ومجالات الإشعاع.

        في تصميم الدروع الإشعاعية ، يجب وضع مادة التدريع بالقرب من مصدر الإشعاع إن أمكن. يجب مراعاة اعتبارات الحماية المنفصلة لكل نوع من أنواع الإشعاع المعني.

        يمكن أن يكون تصميم الحماية مهمة معقدة. على سبيل المثال ، فإن استخدام أجهزة الكمبيوتر لنمذجة التدريع للمسرعات والمفاعلات وغيرها من مصادر الإشعاع عالية المستوى خارج نطاق هذه المقالة. يجب دائمًا استشارة الخبراء المؤهلين لتصميم التدريع المعقد.

        تدريع مصدر جاما

        يختلف توهين إشعاع غاما نوعياً عن إشعاع ألفا أو بيتا. كلا النوعين من الإشعاع لهما نطاق محدد في المادة ويتم امتصاصهما بالكامل. من ناحية أخرى ، يمكن تقليل شدة إشعاع جاما عن طريق امتصاص أكثر سمكًا ولكن لا يمكن امتصاصه بالكامل. إذا تم قياس توهين أشعة جاما أحادية الطاقة في ظل ظروف هندسية جيدة (أي ، يتم موازاة الإشعاع جيدًا في حزمة ضيقة) ، فإن بيانات الشدة ، عند رسمها على رسم بياني شبه لوغاريتمي مقابل سماكة الممتص ، سوف تقع على خط مستقيم بميل يساوي التوهين
        معامل μ.

        يمكن حساب شدة أو معدل الجرعة الممتصة المنقولة عبر جهاز امتصاص على النحو التالي:

        I(T) = I0e- μ t

        أين I(t) هي شدة أشعة جاما أو معدل الجرعة الممتصة التي تنتقل عبر ماص للسمك t.

        وحدات μ و t هي متبادلة لبعضها البعض. إذا كان سمك الماص t تقاس بالسنتيمتر ، ثم μ هي معامل التوهين الخطي ولها وحدات سم-1. إذا t وحدات كثافة المنطقة (جم / سم2) ، ثم μ هو معامل التوهين الكتلي μm ولها وحدات سم2/ ز.

        كتقريب من الدرجة الأولى باستخدام الكثافة المساحية ، فإن جميع المواد لها نفس خصائص توهين الفوتونات للفوتونات ذات الطاقات بين حوالي 0.75 و 5.0 ميغا إلكترون فولت (ميجا إلكترون فولت). ضمن نطاق الطاقة هذا ، تتناسب خصائص التدريع بأشعة غاما تقريبًا مع كثافة مادة التدريع. بالنسبة لطاقات الفوتون الأقل أو الأعلى ، توفر الماصات ذات العدد الذري الأعلى درعًا أكثر فعالية من تلك ذات العدد الذري المنخفض ، لكثافة مساحية معينة.

        في ظل ظروف هندسية رديئة (على سبيل المثال ، لشعاع عريض أو لدرع سميك) ، فإن المعادلة أعلاه ستقلل بشكل كبير من سمك الدرع المطلوب لأنها تفترض أن كل فوتون يتفاعل مع الدرع سيتم إزالته من الحزمة ولن يكون كذلك تم العثور. قد يتشتت عدد كبير من الفوتونات بواسطة الدرع في الكاشف ، أو قد تتشتت الفوتونات التي تم نثرها خارج الحزمة مرة أخرى بعد تفاعل ثانٍ.

        يمكن تقدير سماكة الدرع لظروف الهندسة السيئة من خلال استخدام عامل التراكم B يمكن تقديرها على النحو التالي:

        I(T) = I0Be- μ t

        دائمًا ما يكون عامل التراكم أكبر من واحد ، ويمكن تعريفه على أنه نسبة شدة إشعاع الفوتون ، بما في ذلك كل من الإشعاع الأولي والمشتت ، في أي نقطة في الحزمة ، إلى شدة الحزمة الأولية فقط عند هذه النقطة. قد ينطبق عامل التراكم إما على تدفق الإشعاع أو معدل الجرعة الممتصة.

        تم حساب عوامل البناء لمختلف طاقات الفوتونات والامتصاصات المختلفة. تعطي العديد من الرسوم البيانية أو الجداول سماكة الدرع من حيث أطوال الاسترخاء. طول الاسترخاء هو سمك الدرع الذي يخفف شعاعًا ضيقًا إلى 1 / e (حوالي 37٪) من شدته الأصلية. لذلك ، فإن طول استرخاء واحد يساوي عدديًا مقلوب معامل التوهين الخطي (أي 1 / μ).

        تسمى سماكة الماص الذي ، عند إدخاله في حزمة الفوتون الأولية ، معدل الجرعة الممتصة بمقدار النصف ، طبقة نصف القيمة (HVL) أو سمك نصف القيمة (HVT). يمكن حساب HVL على النحو التالي:

        HVL = ln2 / μ

        يمكن تقدير سمك درع الفوتون المطلوب بافتراض شعاع ضيق أو هندسة جيدة أثناء حساب التدريع المطلوب ، ثم زيادة القيمة التي تم العثور عليها بواسطة HVL واحد لحساب التراكم.

        سمك الماص الذي ، عند إدخاله في حزمة الفوتون الأولية ، يقلل من معدل الجرعة الممتصة بمقدار عشر هو طبقة القيمة العاشرة (TVL). واحد TVL يساوي حوالي 3.32 HVLs ، حيث:

        ln10 / ln2 3.32

        تم جدولة قيم كل من TVLs و HVLs لطاقات الفوتون المختلفة والعديد من مواد التدريع الشائعة (على سبيل المثال ، الرصاص والصلب والخرسانة) (Schaeffer 1973).

        تخضع كثافة أو معدل الجرعة الممتصة لمصدر نقطي لقانون التربيع العكسي ويمكن حسابه على النحو التالي:

        أين Ii هي شدة الفوتون أو معدل الجرعة الممتصة عن بعد di من المصدر.

        حماية معدات الأشعة السينية الطبية وغير الطبية

        يعتبر حماية معدات الأشعة السينية ضمن فئتين ، حماية المصدر والدرع الهيكلي. عادة ما يتم توفير حماية المصدر من قبل الشركة المصنعة لمبيت أنبوب الأشعة السينية.

        تحدد لوائح السلامة نوعًا واحدًا من غلاف الأنبوب الواقي لمرافق الأشعة السينية التشخيصية الطبية ونوعًا آخر لمرافق الأشعة السينية العلاجية الطبية. بالنسبة لمعدات الأشعة السينية غير الطبية ، يتم حماية غلاف الأنبوب والأجزاء الأخرى من جهاز الأشعة السينية ، مثل المحول ، لتقليل تسرب إشعاع الأشعة السينية إلى مستويات مقبولة.

        تحتوي جميع أجهزة الأشعة السينية ، الطبية وغير الطبية ، على أغطية أنبوبية واقية مصممة للحد من كمية إشعاع التسرب. الإشعاع المتسرب ، كما هو مستخدم في هذه المواصفات لأغلفة الأنبوب ، يعني جميع الإشعاعات القادمة من غلاف الأنبوب باستثناء الحزمة المفيدة.

        يوفر التدريع الهيكلي لمنشأة الأشعة السينية الحماية من حزمة الأشعة السينية المفيدة أو الأولية ، ومن إشعاع التسرب ومن الإشعاع المبعثر. إنه يحتوي على كل من معدات الأشعة السينية والجسم الذي يتم تشعيعه.

        تعتمد كمية الإشعاع المبعثر على حجم مجال الأشعة السينية وطاقة الحزمة المفيدة والعدد الذري الفعال لوسائط الانتثار والزاوية بين الحزمة المفيدة الواردة واتجاه الانتثار.

        معلمة التصميم الرئيسية هي عبء عمل المنشأة (W):

        أين W هو عبء العمل الأسبوعي ، ويعطى عادةً بالمللي أمبير دقيقة في الأسبوع ؛ E هو تيار الأنبوب مضروبًا في وقت التعرض لكل عرض ، ويعطى عادةً بالمللي أمبير ؛ Nv هو عدد المشاهدات لكل مريض أو جسم مشع ؛ Np هو عدد المرضى أو الأشياء في الأسبوع و k هو عامل تحويل (1 دقيقة مقسومة على 60 ثانية).

        معلمة تصميم رئيسية أخرى هي عامل الاستخدام Un لجدار (أو أرضية أو سقف) n. قد يحمي الجدار أي منطقة مشغولة مثل غرفة التحكم أو المكتب أو غرفة الانتظار. يتم إعطاء عامل الاستخدام من خلال:

        أين، Nت ، ن هو عدد المشاهدات التي يتم من أجلها توجيه حزمة الأشعة السينية الأولية نحو الجدار n.

        يتم تحديد متطلبات التدريع الهيكلي لمنشأة الأشعة السينية من خلال ما يلي:

        • أقصى جهد للأنبوب ، في ذروة كيلو فولت (kVp) ، حيث يتم تشغيل أنبوب الأشعة السينية
        • أقصى تيار شعاع ، بالمللي أمبير ، حيث يعمل نظام الأشعة السينية
        • عبء العمل (W) ، وهو مقياس ، بوحدات مناسبة (عادةً مللي أمبير في الأسبوع) ، لمقدار استخدام نظام الأشعة السينية
        • عامل الاستخدام (U) ، وهو جزء من عبء العمل يتم خلاله توجيه الحزمة المفيدة في اتجاه الاهتمام
        • عامل الإشغال (T) ، وهو العامل الذي يجب مضاعفة عبء العمل بواسطته لتصحيح درجة أو نوع إشغال المنطقة المراد حمايتها
        • أقصى معدل مكافئ للجرعة المسموح بها (P) إلى شخص في مناطق خاضعة للرقابة وغير خاضعة للرقابة (حدود الجرعة الممتصة النموذجية هي 1 ملليغرام للمنطقة الخاضعة للرقابة في أسبوع واحد و 0.1 ملليغرام لمنطقة غير خاضعة للرقابة في أسبوع واحد)
        • نوع مادة التدريع (على سبيل المثال ، الرصاص أو الخرسانة)
        • المسافة (d) من المصدر إلى الموقع المحمي.

         

        مع تضمين هذه الاعتبارات ، قيمة نسبة الحزمة الأولية أو عامل الإرسال K في mGy لكل مللي أمبير في الدقيقة عند متر واحد يتم الحصول عليها من خلال:

        يجب إنشاء درع لمرفق الأشعة السينية بحيث لا تضعف الوصلات الحماية ؛ عن طريق فتحات المجاري والأنابيب وما إلى ذلك التي تمر عبر الحواجز ؛ أو عن طريق القنوات وصناديق الخدمة وما إلى ذلك ، المضمنة في الحواجز. يجب ألا يغطي الغطاء الجزء الخلفي من صناديق الخدمة فحسب ، بل يجب أن يغطي الجوانب أيضًا ، أو يتم تمديده بشكل كافٍ لتوفير حماية مكافئة. يجب أن تحتوي القنوات التي تمر عبر الحواجز على انحناءات كافية لتقليل الإشعاع إلى المستوى المطلوب. يجب أن تحتوي نوافذ المراقبة على درع مكافئ لتلك المطلوبة للقسم (الحاجز) أو الباب الذي توجد فيه.

        قد تتطلب مرافق العلاج الإشعاعي أقفال الأبواب وأضواء التحذير ودائرة تلفزيونية مغلقة أو وسائل مسموعة (مثل الصوت أو الجرس) والاتصال المرئي بين أي شخص قد يكون في المنشأة والمشغل.

        حواجز الحماية من نوعين:

        1. حواجز الحماية الأولية ، والتي تكون كافية لتخفيف الحزمة الأولية (المفيدة) إلى المستوى المطلوب
        2. حواجز واقية ثانوية كافية لتخفيف التسرب والإشعاع المتناثر والشارد إلى المستوى المطلوب.

         

        لتصميم الحاجز الواقي الثانوي ، احسب بشكل منفصل السماكة المطلوبة للحماية من كل مكون. إذا كانت السماكات المطلوبة متماثلة تقريبًا ، فقم بإضافة HVL إضافي إلى أقصى سمك محسوب. إذا كان أكبر فرق بين السماكات المحسوبة هو TVL واحد أو أكثر ، فستكفي سماكة القيم المحسوبة.

        تعتمد شدة الإشعاع المتناثر على زاوية التشتت ، وطاقة الحزمة المفيدة ، وحجم المجال أو منطقة التشتت ، وتكوين الموضوع.

        عند تصميم حواجز الحماية الثانوية ، يتم وضع الافتراضات المحافظة المبسطة التالية:

        1. عندما يتم إنتاج الأشعة السينية عند 500 كيلو فولت أو أقل ، فإن طاقة الإشعاع المتناثر تساوي طاقة الحزمة المفيدة.
        2. بعد التشتت ، يتحلل طيف طاقة الأشعة السينية للحزم المتولدة عند الفولتية الأكبر من 500 كيلو فولت إلى شعاع 500 كيلو فولت ، ومعدل الجرعة الممتصة عند 1 متر و 90 درجة من المشتت هو 0.1٪ من ذلك في شعاع مفيد عند نقطة التشتت.

         

        تتم كتابة علاقة الإرسال للإشعاع المتناثر بدلالة عامل إرسال الانتثار (Kμx) بوحدات mGy • m2 (مللي أمبير دقيقة)-1:

        أين P هو الحد الأقصى لمعدل الجرعة الممتصة الأسبوعية (بالملي غراي) ، dطرد هي المسافة من هدف أنبوب الأشعة السينية والشيء (المريض) ، dثوانى هي المسافة من المبعثر (الكائن) إلى نقطة الاهتمام التي تهدف الحواجز الثانوية إلى حمايتها ، a هي نسبة الإشعاع المتناثر إلى الإشعاع الساقط ، f هو الحجم الفعلي لحقل الانتثار (بالسنتيمتر)2)، و F هو عامل يفسر حقيقة أن ناتج الأشعة السينية يزيد مع الجهد. أصغر قيم Kμx تتطلب دروعًا أكثر سمكًا.

        عامل توهين التسرب BLX بالنسبة لأنظمة الأشعة التشخيصية يتم حسابها على النحو التالي:

        أين d هي المسافة من أنبوب الهدف إلى نقطة الاهتمام و I هو الأنبوب الحالي في مللي أمبير.

        تُعطى علاقة توهين الحاجز لأنظمة الأشعة السينية العلاجية التي تعمل عند 500 كيلو فولت أو أقل من خلال:

        بالنسبة لأنابيب الأشعة السينية العلاجية التي تعمل بجهد أكبر من 500 كيلو فولت ، يقتصر التسرب عادةً على 0.1٪ من شدة الحزمة المفيدة عند 1 متر. عامل التوهين في هذه الحالة هو:

        أين Xn هو معدل الجرعة الممتصة (بالملي غراي / ساعة) عند 1 متر من أنبوب الأشعة السينية العلاجي الذي يعمل بتيار أنبوب يبلغ 1 مللي أمبير.

        عدد n من HVLs المطلوبة للحصول على التوهين المطلوب BLX يتم الحصول عليها من العلاقة:

        or

        تدريع الجسيمات بيتا

        يجب مراعاة عاملين عند تصميم درع لباعث بيتا عالي الطاقة. هم جسيمات بيتا نفسها و com.bremsstrahlung التي تنتجها جسيمات بيتا الممتصة في المصدر وفي الدرع. بريمسسترالونج يتكون من فوتونات الأشعة السينية التي يتم إنتاجها عندما تخضع الجسيمات المشحونة عالية السرعة للتباطؤ السريع.

        لذلك ، غالبًا ما يتكون درع بيتا من مادة ذات عدد ذري ​​منخفض (لتقليل com.bremsstrahlung إنتاج) سميك بدرجة كافية لإيقاف كل جسيمات بيتا. ويتبع ذلك مادة ذات عدد ذري ​​كبير وسميكة بدرجة كافية للتخفيف com.bremsstrahlung إلى مستوى مقبول. (يزيد عكس ترتيب الدروع com.bremsstrahlung الإنتاج في الدرع الأول إلى مستوى عالٍ لدرجة أن الدرع الثاني قد يوفر حماية غير كافية.)

        لأغراض التقدير com.bremsstrahlung خطر ، يمكن استخدام العلاقة التالية:

        أين f هو جزء من طاقة بيتا الساقطة المحولة إلى فوتونات ، Z هو العدد الذري للممتص ، و Eβ هي الطاقة القصوى لطيف جسيمات بيتا في MeV. لضمان الحماية الكافية ، من المفترض عادة أن كل شيء com.bremsstrahlung الفوتونات هي من الطاقة القصوى.

        com.bremsstrahlung تدفق F على مسافة d من مصدر بيتا يمكن تقديره على النحو التالي:

        `Eβ هو متوسط ​​طاقة جسيمات بيتا ويمكن تقديرها من خلال:

        مجموعة Rβ من جسيمات بيتا بوحدات الكثافة المساحية (مجم / سم2) على النحو التالي لجزيئات بيتا ذات الطاقات بين 0.01 و 2.5 ميغا إلكترون فولت:

        أين Rβ هو في ملغ / سم2 و Eβ موجود في MeV.

        في حالة Eβ> 2.5 ميغا إلكترون فولت ، نطاق جسيمات بيتا Rβ يمكن تقديرها على النحو التالي:

        أين Rβ هو في ملغ / سم2 و Eβ موجود في MeV.

        تدريع الجسيمات ألفا

        جسيمات ألفا هي أقل أنواع الإشعاع المؤين اختراقًا. بسبب الطبيعة العشوائية لتفاعلاتها ، يختلف نطاق جسيم ألفا الفردي بين القيم الاسمية كما هو موضح في الشكل 1. يمكن التعبير عن النطاق في حالة جسيمات ألفا بطرق مختلفة: بالحد الأدنى أو المتوسط ​​أو الاستقراء أو الحد الأقصى للمدى . النطاق المتوسط ​​هو الأكثر تحديدًا بدقة ، ويتوافق مع نطاق جسيم ألفا "المتوسط" ، ويستخدم في أغلب الأحيان.

        الشكل 1. التوزيع النموذجي للمدى لجسيمات ألفا

        ايون040F1

        الهواء هو الوسيط الممتص الأكثر استخدامًا لتحديد علاقة المدى والطاقة لجزيئات ألفا. لطاقة ألفا Eα أقل من حوالي 4 ميغا إلكترون فولت ، Rα في الهواء تقريبًا بواسطة:

        أين Rα هو في سم ، Eα في MeV.

        في حالة Eα بين 4 و 8 ميغا إلكترون فولت ، Rα في الهواء تقريبًا عن طريق:

        أين Rα هو في سم ، Eα في MeV.

        يمكن تقدير مدى جسيمات ألفا في أي وسيط آخر من العلاقة التالية:

        Rα (في وسط آخر ؛ ملغ / سم2) » 0.56 A1/3 Rα (في الهواء ؛ سم) حيث A هو العدد الذري للوسيط.

        التدريع النيوتروني

        كقاعدة عامة للدرع النيوتروني ، يتحقق توازن الطاقة النيوترونية ثم يظل ثابتًا بعد طول أو طولين من الاسترخاء لمواد التدريع. لذلك ، بالنسبة للدروع التي يزيد سمكها عن بضعة أطوال استرخاء ، سيتم تخفيف الجرعة المكافئة للدرع الخارجي الخرساني أو الحديد بأطوال استرخاء تبلغ 120 جم / سم2 أو 145 جم / سم2، على التوالي.

        يتطلب فقدان طاقة النيوترونات عن طريق الانتثار المرن درعًا هيدروجينًا لزيادة نقل الطاقة إلى الحد الأقصى حيث يتم تعديل أو إبطاء النيوترونات. بالنسبة لطاقات النيوترونات التي تزيد عن 10 ميغا إلكترون فولت ، تكون العمليات غير المرنة فعالة في تخفيف النيوترونات.

        كما هو الحال مع مفاعلات الطاقة النووية ، تتطلب مسرعات الطاقة العالية درعًا ثقيلًا لحماية العمال. تأتي معظم مكافئات الجرعات للعمال من التعرض للمواد المشعة المنشطة أثناء عمليات الصيانة. يتم إنتاج منتجات التنشيط في مكونات المسرع وأنظمة الدعم.

        مراقبة بيئة العمل

        من الضروري التعامل بشكل منفصل مع تصميم برامج المراقبة الروتينية والتشغيلية لبيئة مكان العمل. سيتم تصميم برامج المراقبة الخاصة لتحقيق أهداف محددة. ليس من المستحسن تصميم البرامج بعبارات عامة.

        المراقبة الروتينية للإشعاع الخارجي

        يتمثل جزء مهم في إعداد برنامج للرصد الروتيني للإشعاع الخارجي في مكان العمل في إجراء مسح شامل عند وضع مصدر إشعاع جديد أو منشأة جديدة في الخدمة ، أو عند إجراء أي تغييرات جوهرية أو ربما تم تم إجراؤه في تثبيت موجود.

        يتم تحديد وتيرة المراقبة الروتينية من خلال النظر في التغييرات المتوقعة في بيئة الإشعاع. إذا كانت التغييرات في معدات الحماية أو تعديلات العمليات التي يتم إجراؤها في مكان العمل ضئيلة أو غير جوهرية ، فنادراً ما تكون المراقبة الروتينية للإشعاع في مكان العمل مطلوبة لأغراض المراجعة. إذا كانت مجالات الإشعاع عرضة للزيادة بسرعة وبشكل غير متوقع إلى مستويات خطرة محتملة ، عندها يلزم وجود نظام مراقبة إشعاع المنطقة والتحذير.

        المراقبة التشغيلية للإشعاع الخارجي

        يعتمد تصميم برنامج المراقبة التشغيلية بشكل كبير على ما إذا كانت العمليات التي سيتم إجراؤها تؤثر على مجالات الإشعاع أو ما إذا كانت الحقول الإشعاعية ستبقى ثابتة إلى حد كبير خلال العمليات العادية. يعتمد التصميم التفصيلي لمثل هذا المسح بشكل حاسم على شكل العملية والظروف التي تتم في ظلها.

        المراقبة الروتينية للتلوث السطحي

        تتمثل الطريقة التقليدية للرصد الروتيني لتلوث السطح في مراقبة جزء تمثيلي من الأسطح في منطقة ما بتردد تمليه الخبرة. إذا كانت العمليات من النوع الذي يحتمل حدوث تلوث سطحي كبير بحيث يمكن للعمال حمل كميات كبيرة من المواد المشعة خارج منطقة العمل في حدث واحد ، فيجب استكمال المراقبة الروتينية باستخدام أجهزة مراقبة تلوث البوابة.

        المراقبة التشغيلية للتلوث السطحي

        أحد أشكال المراقبة التشغيلية هو مسح العناصر للتلوث عندما تغادر منطقة خاضعة للرقابة الإشعاعية. يجب أن تشمل هذه المراقبة أيدي العمال وأقدامهم.

        الأهداف الرئيسية لبرنامج مراقبة التلوث السطحي هي:

        • للمساعدة في منع انتشار التلوث الإشعاعي
        • للكشف عن فشل الاحتواء أو الخروج عن إجراءات التشغيل الجيدة
        • للحد من تلوث السطح إلى المستويات التي تكون فيها المعايير العامة للتدبير المنزلي الجيد كافية للحفاظ على التعرض للإشعاع عند أدنى مستوى يمكن تحقيقه بشكل معقول ولتجنب التعرض المفرط الناجم عن تلوث الملابس والجلد
        • لتوفير معلومات لتخطيط البرامج المثلى للأفراد ومراقبة الهواء وتحديد الإجراءات التشغيلية.

         

        مراقبة التلوث الجوي

        تعتبر مراقبة المواد المشعة المحمولة جواً مهمة لأن الاستنشاق عادة ما يكون أهم طريق لسحب هذه المواد من قبل العاملين في مجال الإشعاع.

        ستكون هناك حاجة لرصد مكان العمل للتلوث المحمول جواً على أساس روتيني في الظروف التالية:

        • عند التعامل مع المواد الغازية أو المتطايرة بكميات كبيرة
        • عندما يؤدي التعامل مع أي مادة مشعة في مثل هذه العمليات إلى تلوث متكرر وكبير في مكان العمل
        • أثناء معالجة المواد المشعة المعتدلة إلى شديدة السمية
        • أثناء التعامل مع النويدات المشعة العلاجية غير المختومة في المستشفيات
        • أثناء استخدام الخلايا الساخنة والمفاعلات والتجمعات الحرجة.

         

        عندما تكون هناك حاجة لبرنامج مراقبة الهواء ، يجب أن:

        • تكون قادرة على تقييم الحد الأعلى المحتمل لاستنشاق المواد المشعة من قبل العاملين في مجال الإشعاع
        • تكون قادرة على لفت الانتباه إلى التلوث الجوي غير المتوقع بحيث يمكن حماية العاملين في مجال الإشعاع واتخاذ تدابير علاجية
        • توفير معلومات لتخطيط برامج المراقبة الفردية للتلوث الداخلي.

         

        الشكل الأكثر شيوعًا لرصد التلوث الجوي هو استخدام أجهزة أخذ عينات الهواء في عدد من المواقع المختارة لتكون ممثلة بشكل معقول لمناطق تنفس عمال الإشعاع. قد يكون من الضروري جعل العينات تمثل مناطق التنفس بشكل أكثر دقة باستخدام عينات الهواء الشخصية أو طية صدر السترة.

        كشف وقياس الإشعاع والتلوث الإشعاعي

        تعد المراقبة أو المسح بواسطة المسحات والمسوحات بالأجهزة لأسطح المقاعد والأرضيات والملابس والجلد والأسطح الأخرى في أفضل الإجراءات النوعية. من الصعب جعلها عالية الكم. الأدوات المستخدمة عادة ما تكتشف الأنواع بدلاً من أجهزة القياس. نظرًا لأن كمية النشاط الإشعاعي المتضمنة غالبًا ما تكون صغيرة ، يجب أن تكون حساسية الأدوات عالية.

        تعتمد متطلبات إمكانية نقل أجهزة الكشف عن التلوث على الاستخدامات المقصودة. إذا كان الجهاز مخصصًا للرصد للأغراض العامة لأسطح المختبر ، فمن المستحسن استخدام نوع محمول من الأدوات. إذا كانت الأداة مخصصة لاستخدام محدد يمكن من خلاله إحضار العنصر المراد مراقبته إلى الجهاز ، فإن قابلية النقل ليست ضرورية. أجهزة مراقبة الملابس وشاشات اليد والأحذية غير محمولة بشكل عام.

        عادةً ما تتضمن أدوات وشاشات معدل العد قراءات العدادات والمخرجات السمعية أو مقابس سماعة الأذن. يحدد الجدول 4 الأدوات التي يمكن استخدامها للكشف عن الملوثات المشعةايون

        الجدول 4. أدوات كشف التلوث

        أداة

        نطاق معدل العد وخصائص أخرى1

        الاستخدامات النموذجية

        ملاحظات

        شاشات سطح bg2

        العلاجات العامة

        مقياس معدل العد المحمول (نحيف الجدران أو نافذة رفيعة GM3 عداد)

        0-1,000 نسخة في الدقيقة
        0-10,000 نسخة في الدقيقة

        الأسطح واليدين والملابس

        بسيطة وموثوقة وتعمل بالبطارية

        نافذة طرفية رفيعة
        مراقبة المختبر المعدلة وراثيا

        0-1,000 نسخة في الدقيقة
        0-10,000 نسخة في الدقيقة
        0-100,000 نسخة في الدقيقة

        الأسطح واليدين والملابس

        تعمل بالخط

        فردي

        جهاز مراقبة اليد والحذاء ، GM أو
        عداد من نوع وميض

        بين 1½ و 2 مرات طبيعي
        خلفية

        المراقبة السريعة للتلوث

        عملية تلقائية

        ملصقات خاصة

        شاشات الغسيل ، أجهزة مراقبة الأرضية ،
        شاشات المدخل ، شاشات السيارات

        بين 1½ و 2 مرات طبيعي
        خلفية

        مراقبة التلوث

        مريح وسريع

        شاشات ألفا السطحية

        العلاجات العامة

        العداد النسبي للهواء المحمول مع المسبار

        0-100,000 نسخة في الدقيقة أكثر من 100 سم2

        الأسطح واليدين والملابس

        ليس للاستخدام في الرطوبة العالية ، البطارية-
        نافذة تعمل بالطاقة وهشة

        عداد تدفق الغاز المحمول مع مسبار

        0-100,000 نسخة في الدقيقة أكثر من 100 سم2

        الأسطح واليدين والملابس

        نافذة قابلة للكسر تعمل بالبطارية

        عداد وميض محمول مع مسبار

        0-100,000 نسخة في الدقيقة أكثر من 100 سم2

        الأسطح واليدين والملابس

        نافذة قابلة للكسر تعمل بالبطارية

        شخصي

        العداد النسبي من نوع اليد والحذاء ، مراقب

        0-2,000 نسخة في الدقيقة أكثر من 300 سم2

        المراقبة السريعة للتلوث في اليدين والأحذية

        عملية تلقائية

        شاشة من نوع عداد وميض اليد والأحذية

        0-4,000 نسخة في الدقيقة أكثر من 300 سم2

        المراقبة السريعة للتلوث في اليدين والأحذية

        وعر

        شاشات الجروح

        كشف الفوتون منخفض الطاقة

        مراقبة البلوتونيوم

        تصميم خاص

        شاشات الهواء

        أخذ عينات الجسيمات

        ورق ترشيح عالي الحجم

        1.1 م3/ دقيقة

        عينات انتزاع سريعة

        الاستخدام المتقطع يتطلب منفصل
        مواجهة

        ورق ترشيح ، حجم منخفض

        0.2-20 م3/h

        المراقبة المستمرة لهواء الغرفة

        الاستخدام المستمر يتطلب منفصل
        مواجهة

        طية صدر السترة

        0.03 م3/ دقيقة

        مراقبة هواء منطقة التنفس المستمر

        الاستخدام المستمر يتطلب منفصل
        مواجهة

        المرسب الكهروستاتيكي

        0.09 م3/ دقيقة

        المراقبة المستمرة

        أودعت العينة على غلاف أسطواني ،
        يتطلب عداد منفصل

        ارتطام

        0.6-1.1 م3/ دقيقة

        تلوث ألفا

        استخدامات خاصة تتطلب عداد منفصل

        شاشات هواء التريتيوم

        غرف تدفق التأين

        0-370 كيلو بيكريل / م3 دقيقة

        المراقبة المستمرة

        قد تكون حساسة للتأين الآخر
        تقارير عن مصادر العطور بدون العلبة

        أنظمة كاملة لمراقبة الهواء

        الحد الأدنى من النشاط القابل للاكتشاف

        ورق ترشيح ثابت

        α »0.04 بيكريل / م3؛ βγ »0.04 بيكريل / م3

         

        يمكن أن يؤدي تراكم الخلفية إلى إخفاء نشاط منخفض المستوى ، بما في ذلك العداد

        نقل ورق الترشيح

        α »0.04 بيكريل / م3؛ βγ »0.04 بيكريل / م3

         

        سجل مستمر لنشاط الهواء ، يمكن تعديل وقت القياس من
        وقت التجميع في أي وقت لاحق.

        1 cpm = التهم في الدقيقة.
        2 قليل من أجهزة المراقبة السطحية مناسبة للكشف عن التريتيوم (3ح). تعد اختبارات المسح التي يتم عدها بواسطة أجهزة التلألؤ السائل مناسبة للكشف عن تلوث التريتيوم.
        3 GM = عداد جيجر مولر.

        كاشفات التلوث ألفا

        يتم تحديد حساسية كاشف ألفا من خلال مساحة النافذة وسمك النافذة. عموما مساحة النافذة 50 سم2 أو أكبر بكثافة مساحة نافذة تبلغ 1 مجم / سم2 او اقل. يجب أن تكون أجهزة مراقبة التلوث ألفا غير حساسة لإشعاع بيتا وغاما لتقليل التداخل في الخلفية. يتم تحقيق ذلك بشكل عام عن طريق تمييز ارتفاع النبضة في دائرة العد.

        يمكن أن تكون أجهزة مراقبة ألفا المحمولة إما عدادات تناسب الغاز أو عدادات وميض كبريتيد الزنك.

        كاشفات التلوث بيتا

        يمكن استخدام أجهزة مراقبة بيتا المحمولة من عدة أنواع للكشف عن تلوث جسيمات بيتا. تتطلب عدادات معدل عد جيجر-مولر (GM) بشكل عام نافذة رفيعة (كثافة مساحية بين 1 و 40 مجم / سم)2). عدادات التلألؤ (أنثراسين أو البلاستيك) حساسة جدًا لجزيئات بيتا وغير حساسة نسبيًا للفوتونات. لا يمكن استخدام عدادات بيتا المحمولة بشكل عام لمراقبة التريتيوم (3ح) التلوث لأن طاقة جسيمات بيتا التريتيوم منخفضة للغاية.

        تستجيب جميع الأدوات المستخدمة لمراقبة تلوث بيتا أيضًا لإشعاع الخلفية. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند تفسير قراءات الأداة.

        عند وجود مستويات إشعاع خلفية عالية ، تكون العدادات المحمولة لرصد التلوث ذات قيمة محدودة ، لأنها لا تشير إلى زيادات صغيرة في معدلات العد المرتفعة في البداية. في ظل هذه الظروف ، يوصى بإجراء اختبارات مسحة أو مسح.

        أجهزة كشف التلوث بأشعة جاما

        نظرًا لأن معظم بواعث جاما تنبعث منها أيضًا جسيمات بيتا ، فإن معظم أجهزة مراقبة التلوث ستكتشف كلاً من إشعاع بيتا وجاما. تتمثل الممارسة المعتادة في استخدام كاشف حساس لكلا النوعين من الإشعاع من أجل زيادة الحساسية ، نظرًا لأن كفاءة الكشف عادةً ما تكون أكبر لجزيئات بيتا من أشعة جاما. تعد المومضات البلاستيكية أو بلورات يوديد الصوديوم (NaI) أكثر حساسية للفوتونات من العدادات المعدلة وراثيًا ، ولذلك يوصى بها للكشف عن أشعة جاما.

        أجهزة أخذ عينات الهواء والشاشات

        يمكن أخذ عينات من الجسيمات بالطرق التالية: الترسيب ، والترشيح ، والانحشار ، والترسيب الكهروستاتيكي أو الحراري. ومع ذلك ، فإن التلوث بالجسيمات في الهواء تتم مراقبته عمومًا عن طريق الترشيح (ضخ الهواء عبر وسيط المرشح وقياس النشاط الإشعاعي على المرشح). معدلات تدفق أخذ العينات بشكل عام أكبر من 0.03 م3/ دقيقة. ومع ذلك ، فإن معدلات تدفق أخذ العينات في معظم المختبرات لا تزيد عن 0.3 متر3/ دقيقة. أنواع محددة من أجهزة أخذ عينات الهواء تشمل أجهزة أخذ العينات وأجهزة مراقبة الهواء المستمرة (CAM). تتوفر وحدات CAM مع ورق الترشيح الثابت أو المتحرك. يجب أن يشتمل نظام CAM على إنذار حيث أن وظيفته الأساسية هي التحذير من التغيرات في التلوث المحمول جواً.

        نظرًا لأن جسيمات ألفا لها نطاق قصير جدًا ، يجب استخدام مرشحات التحميل السطحي (على سبيل المثال ، المرشحات الغشائية) لقياس تلوث جسيمات ألفا. يجب أن تكون العينة التي تم جمعها رقيقة. يجب مراعاة الوقت بين الجمع والقياس للسماح بتحلل ذرية الرادون (Rn).

        اليودات المشعة مثل 123I, 125I و 131يمكن الكشف عني باستخدام ورق الترشيح (خاصة إذا كان الورق محملاً بالفحم أو نترات الفضة) لأن بعض اليود سوف يترسب على ورق الترشيح. ومع ذلك ، تتطلب القياسات الكمية استخدام الفحم المنشط أو الفخاخ أو العلب المصنوعة من الزيوليت الفضي لتوفير امتصاص فعال.

        يعتبر الماء الثلاثي وغاز التريتيوم من الأشكال الأساسية لتلوث التريتيوم. على الرغم من أن المياه المبتذلة لها بعض الانجذاب لمعظم أوراق الترشيح ، فإن تقنيات ورق الترشيح ليست فعالة جدًا لأخذ عينات المياه المبتذلة. تتضمن طرق القياس الأكثر حساسية ودقة امتصاص بخار الماء المتكثف. يمكن قياس التريتيوم الموجود في الهواء (على سبيل المثال ، مثل الهيدروجين أو الهيدروكربونات أو بخار الماء) بشكل فعال باستخدام غرف Kanne (غرف التأين المتدفقة). يمكن أن يتم امتصاص بخار الماء المتراكم من عينة الهواء عن طريق تمرير العينة عبر مصيدة تحتوي على منخل جزيئي من هلام السيليكا أو بغمر العينة في الماء المقطر.

        اعتمادًا على العملية أو العملية ، قد يكون من الضروري مراقبة الغازات المشعة. يمكن تحقيق ذلك مع غرف Kanne. أكثر الأجهزة المستخدمة شيوعًا لأخذ العينات عن طريق الامتصاص هي أجهزة غسل الغازات المزعجة وأجهزة الارتطام. يمكن أيضًا جمع العديد من الغازات عن طريق تبريد الهواء تحت درجة تجمد الغاز وتجميع المكثفات. غالبًا ما تستخدم طريقة التجميع هذه لأكسيد التريتيوم والغازات النبيلة.

        هناك عدد من الطرق للحصول على عينات الاستيلاء. يجب أن تكون الطريقة المختارة مناسبة للغاز الذي سيتم أخذ عينات منه والطريقة المطلوبة للتحليل أو القياس.

        مراقبة النفايات السائلة

        يشير رصد النفايات السائلة إلى قياس النشاط الإشعاعي عند نقطة انطلاقه في البيئة. من السهل نسبيًا تحقيقه بسبب الطبيعة الخاضعة للرقابة لموقع أخذ العينات ، والذي يكون عادةً في مجرى نفايات يتم تصريفه عبر مدخنة أو خط تصريف سائل.

        قد يكون من الضروري المراقبة المستمرة للنشاط الإشعاعي المحمول جوا. بالإضافة إلى جهاز جمع العينات ، عادةً ما يكون المرشح ، يتضمن ترتيب أخذ العينات النموذجي للجسيمات في الهواء جهازًا متحركًا للهواء ، ومقياسًا للتدفق ومجاري الهواء المرتبطة بها. يقع جهاز نقل الهواء في اتجاه مجرى النهر من مجمع العينات ؛ أي ، يتم تمرير الهواء أولاً من خلال مجمع العينات ، ثم من خلال ما تبقى من نظام أخذ العينات. يجب أن تظل خطوط أخذ العينات ، خاصة تلك التي تسبق نظام تجميع العينات ، قصيرة قدر الإمكان وخالية من الانحناءات الحادة أو مناطق الاضطراب أو المقاومة لتدفق الهواء. يجب استخدام الحجم الثابت على مدى مناسب من قطرات الضغط لأخذ عينات الهواء. يتم أخذ العينات باستمرار لنظائر الزينون المشعة (Xe) أو الكريبتون (Kr) عن طريق الامتزاز على الفحم المنشط أو بالوسائل المبردة. تعد خلية Lucas واحدة من أقدم التقنيات وما زالت الطريقة الأكثر شيوعًا لقياس تركيزات Rn.

        المراقبة المستمرة للسوائل وخطوط النفايات للمواد المشعة ضرورية في بعض الأحيان. ومن الأمثلة على ذلك خطوط النفايات من المعامل الساخنة ومختبرات الطب النووي وخطوط تبريد المفاعل. يمكن إجراء مراقبة مستمرة ، ومع ذلك ، من خلال التحليل المختبري الروتيني لعينة صغيرة تتناسب مع معدل تدفق النفايات السائلة. تتوفر أجهزة أخذ العينات التي تأخذ قسامات دورية أو التي تستخرج باستمرار كمية صغيرة من السائل.

        أخذ العينات هو الطريقة المعتادة المستخدمة لتحديد تركيز المادة المشعة في خزان الانتظار. يجب أخذ العينة بعد إعادة التدوير لمقارنة نتيجة القياس بمعدلات التفريغ المسموح بها.

        من الناحية المثالية ، ستكون نتائج مراقبة النفايات السائلة والمراقبة البيئية متوافقة جيدًا ، مع إمكانية حساب الأخيرة من الأولى بمساعدة نماذج المسارات المختلفة. ومع ذلك ، يجب الاعتراف والتأكيد على أن مراقبة النفايات السائلة ، مهما كانت جيدة أو واسعة النطاق ، لا يمكن أن تحل محل القياس الفعلي للظروف الإشعاعية في البيئة.

         

        الرجوع

        الخميس، مارس 24 2011 20: 03

        السلامة من الإشعاع

        توضح هذه المقالة جوانب برامج الأمان الإشعاعي. الهدف من السلامة الإشعاعية هو إزالة أو تقليل الآثار الضارة للإشعاع المؤين والمواد المشعة على العمال والجمهور والبيئة مع السماح باستخداماتها المفيدة.

        لن تضطر معظم برامج الأمان الإشعاعي إلى تنفيذ كل عنصر من العناصر الموضحة أدناه. يعتمد تصميم برنامج الأمان الإشعاعي على أنواع مصادر الإشعاع المؤين وكيفية استخدامها.

        مبادئ السلامة من الإشعاع

        اقترحت اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع (ICRP) أن المبادئ التالية يجب أن توجه استخدام الإشعاع المؤين وتطبيق معايير الأمان من الإشعاع:

        1. لا ينبغي تبني أي ممارسة تنطوي على التعرض للإشعاع ما لم تحقق فائدة كافية للأفراد المعرضين أو المجتمع لتعويض الضرر الإشعاعي الذي يسببه ( تبرير الممارسة).
        2. فيما يتعلق بأي مصدر معين داخل الممارسة ، يجب أن يظل حجم الجرعات الفردية ، وعدد الأشخاص المعرضين ، واحتمالية التعرض للتعرضات التي لم يتم التأكد من تلقيها ، كلها منخفضة بقدر ما يمكن تحقيقه بشكل معقول (ALARA) ، اقتصادي والعوامل الاجتماعية التي تؤخذ في الاعتبار. يجب تقييد هذا الإجراء بالقيود المفروضة على الجرعات للأفراد (قيود الجرعة) ، وذلك للحد من عدم المساواة الذي يحتمل أن ينجم عن الأحكام الاقتصادية والاجتماعية المتأصلة ( تحسين الحماية).
        3. يجب أن يخضع تعرض الأفراد الناتج عن مزيج من جميع الممارسات ذات الصلة لحدود الجرعة ، أو لبعض السيطرة على المخاطر في حالة التعرض المحتمل. تهدف هذه إلى ضمان عدم تعرض أي فرد لمخاطر الإشعاع التي تعتبر غير مقبولة من هذه الممارسات في أي ظروف طبيعية. ليست كل المصادر عرضة للمراقبة عن طريق العمل عند المصدر ومن الضروري تحديد المصادر التي سيتم تضمينها على أنها ذات صلة قبل اختيار حد الجرعة (الجرعة الفردية وحدود المخاطر).

         

        معايير السلامة من الإشعاع

        توجد معايير لتعرض العمال وعامة الناس للإشعاع وللحدود السنوية على المدخول (ALI) من النويدات المشعة. يمكن اشتقاق معايير تركيزات النويدات المشعة في الهواء والماء من ALIs.

        وقد نشر برنامج ICRP جداول شاملة لـ ALIs وتركيزات الهواء والماء المشتقة. يوجد ملخص لحدود الجرعات الموصى بها في الجدول 1.

        الجدول 1. حدود الجرعات الموصى بها من قبل اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع1

        تطبيق

        حد الجرعة

         
         

        مهني

        عام

        جرعة فعالة

        متوسط ​​20 ملي سيفرت في السنة
        فترات محددة من 5 سنوات2

        1 ملي سيفرت في السنة3

        الجرعة المكافئة السنوية في:

        عدسة العين

        150 مللي سيفرت

        15 مللي سيفرت

        بيج4

        500 مللي سيفرت

        50 مللي سيفرت

        الأيادي و الأرجل

        500 مللي سيفرت

        -

        1 تنطبق الحدود على مجموع الجرعات ذات الصلة من التعرض الخارجي في الفترة المحددة والجرعة الملتزم بها البالغة 50 عامًا (حتى سن 70 عامًا للأطفال) من جرعات في نفس الفترة.

        2 مع النص الإضافي على ألا تتجاوز الجرعة الفعالة 50 ملي سيفرت في أي سنة واحدة. تنطبق قيود إضافية على التعرض المهني للحوامل.

        3 في ظروف خاصة ، يمكن السماح بقيمة أعلى للجرعة الفعالة في سنة واحدة ، بشرط ألا يتجاوز المتوسط ​​فوق 5 سنوات 1 ملي سيفرت في السنة.

        4 يوفر الحد من الجرعة الفعالة حماية كافية للبشرة من التأثيرات العشوائية. هناك حاجة إلى حد إضافي للتعرضات الموضعية من أجل منع التأثيرات الحتمية.

        قياس الجرعات

        يستخدم قياس الجرعات للإشارة إلى معادلات الجرعة التي يتلقاها العمال خارجي المجالات الإشعاعية التي قد يتعرضون لها. تتميز مقاييس الجرعات بنوع الجهاز ونوع الإشعاع الذي تقيسه وجزء الجسم الذي يجب الإشارة إلى الجرعة الممتصة من أجله.

        يتم استخدام ثلاثة أنواع رئيسية من مقاييس الجرعات بشكل شائع. وهي مقاييس جرعات متوهجة بالحرارة ومقاييس جرعات غشاء وغرف تأين. تشتمل الأنواع الأخرى من مقاييس الجرعات (التي لم تتم مناقشتها هنا) على رقائق الانشطار وأجهزة حفر المسار ومقاييس جرعات "الفقاعة" البلاستيكية.

        تعد مقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة أكثر أنواع أجهزة قياس جرعات الأفراد شيوعًا. إنهم يستفيدون من المبدأ القائل بأنه عندما تمتص بعض المواد الطاقة من الإشعاع المؤين ، فإنها تخزنها بحيث يمكن استعادتها لاحقًا في شكل ضوء عند تسخين المواد. إلى درجة عالية ، تتناسب كمية الضوء المنبعثة بشكل مباشر مع الطاقة الممتصة من الإشعاع المؤين وبالتالي مع الجرعة الممتصة من المادة المستلمة. هذا التناسب صالح على مدى واسع جدًا من طاقة الإشعاع المؤين ومعدلات الجرعات الممتصة.

        تعد المعدات الخاصة ضرورية لمعالجة مقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة بدقة. تؤدي قراءة مقياس الجرعات المتوهج بالحرارة إلى تدمير معلومات الجرعة الموجودة فيه. ومع ذلك ، بعد المعالجة المناسبة ، يمكن إعادة استخدام مقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة.

        يجب أن تكون المادة المستخدمة في مقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة شفافة بالنسبة للضوء الذي تنبعث منه. المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في مقاييس جرعات اللمعان الحراري هي فلوريد الليثيوم (LiF) وفلوريد الكالسيوم (CaF).2). قد تكون المواد مخدرة بمواد أخرى أو مصنوعة من تركيبة نظيرية محددة لأغراض متخصصة مثل قياس الجرعات النيوترونية.

        تحتوي العديد من مقاييس الجرعات على عدة شرائح مضيئة بالحرارة أمامها مرشحات مختلفة للسماح بالتمييز بين الطاقات وأنواع الإشعاع.

        كان الفيلم هو المادة الأكثر شيوعًا لقياس جرعات الأفراد قبل أن يصبح قياس الجرعات المتوهج بالحرارة شائعًا. تعتمد درجة سواد الفيلم على الطاقة الممتصة من الإشعاع المؤين ، لكن العلاقة ليست خطية. اعتماد استجابة الفيلم على إجمالي الجرعة الممتصة ومعدل الجرعة الممتصة والطاقة الإشعاعية أكبر من تلك الخاصة بمقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة ويمكن أن يحد من مدى قابلية تطبيق الفيلم. ومع ذلك ، يتمتع الفيلم بميزة توفير سجل دائم للجرعة الممتصة التي تعرض لها.

        يمكن استخدام تركيبات الأفلام المختلفة وترتيبات المرشح لأغراض خاصة ، مثل قياس الجرعات النيوترونية. كما هو الحال مع مقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة ، هناك حاجة إلى معدات خاصة للتحليل المناسب.

        يكون الفيلم عمومًا أكثر حساسية للرطوبة المحيطة ودرجة الحرارة من المواد المتوهجة بالحرارة ، ويمكن أن يعطي قراءات عالية خاطئة في ظل الظروف المعاكسة. من ناحية أخرى ، قد تتأثر معادلات الجرعة المشار إليها بواسطة مقاييس الجرعات المتوهجة بالحرارة بصدمة إسقاطها على سطح صلب.

        فقط أكبر المنظمات تدير خدمات قياس الجرعات الخاصة بها. يحصل معظمهم على مثل هذه الخدمات من الشركات المتخصصة في تقديمها. من المهم أن يتم ترخيص هذه الشركات أو اعتمادها من قبل السلطات المستقلة المناسبة لضمان نتائج دقيقة لقياس الجرعات.

        القراءة الذاتية ، غرف التأين الصغيرة ، وتسمى أيضًا غرف الجيب، للحصول على معلومات فورية عن قياس الجرعات. غالبًا ما يكون استخدامها مطلوبًا عندما يتعين على الأفراد دخول مناطق إشعاع عالية أو عالية جدًا ، حيث يمكن للأفراد تلقي جرعة كبيرة ممتصة في فترة زمنية قصيرة. غالبًا ما تتم معايرة غرف الجيب محليًا ، وهي حساسة جدًا للصدمات. وبالتالي ، يجب دائمًا استكمالها بمقاييس جرعات متوهجة حرارية أو غشاء ، والتي تكون أكثر دقة ويمكن الاعتماد عليها ولكنها لا تقدم نتائج فورية.

        مطلوب قياس الجرعات للعامل عندما يكون لديه احتمال معقول لتراكم نسبة مئوية معينة ، عادة 5 أو 10٪ ، من الحد الأقصى للجرعة المعادلة المسموح بها لكامل الجسم أو أجزاء معينة من الجسم.

        يجب ارتداء مقياس جرعات لكامل الجسم في مكان ما بين الكتفين والخصر ، في النقطة التي يتوقع فيها التعرض لأعلى درجة. عندما تستدعي ظروف التعرض ، يمكن ارتداء مقاييس جرعات أخرى على الأصابع أو الرسغين أو البطن أو على رباط أو قبعة على الجبهة أو على طوق لتقييم التعرض الموضعي للأطراف أو الجنين أو الجنين أو الغدة الدرقية أو عدسات العيون. راجع الإرشادات التنظيمية المناسبة حول ما إذا كان يجب ارتداء مقاييس الجرعات داخل أو خارج الملابس الواقية مثل مآزر الرصاص والقفازات والياقات.

        تشير مقاييس جرعات الموظفين فقط إلى الإشعاع الذي تتعرض له مقياس الجرعات تعرض. يعد تعيين جرعة مقياس الجرعات المكافئة للشخص أو أعضاء الشخص مقبولًا للجرعات الصغيرة والتافهة ، ولكن يجب تحليل الجرعات الكبيرة من مقياس الجرعات ، خاصة تلك التي تتجاوز بكثير المعايير التنظيمية ، بعناية فيما يتعلق بوضع مقياس الجرعات ومجالات الإشعاع الفعلية التي تعرض العامل عند تقدير الجرعة عامل تلقى بالفعل. يجب الحصول على إفادة من العامل كجزء من التحقيق وتضمينها في السجل. ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، تكون الجرعات الكبيرة جدًا من مقياس الجرعات ناتجة عن التعرض للإشعاع المتعمد لمقياس الجرعات أثناء عدم ارتدائه.

        المقايسة الحيوية

        المقايسة الحيوية (أيضا يسمى الفحص الإشعاعي) تعني تحديد الأنواع أو الكميات أو التركيزات ، وفي بعض الحالات ، مواقع المواد المشعة في جسم الإنسان ، سواء عن طريق القياس المباشر (في الجسم الحي العد) أو عن طريق تحليل وتقييم المواد التي يتم إخراجها أو إزالتها من جسم الإنسان.

        عادةً ما يتم استخدام المقايسة الحيوية لتقييم مكافئ جرعة العامل بسبب المواد المشعة التي يتم إدخالها إلى الجسم. كما يمكن أن يوفر مؤشرا على فعالية التدابير الفعالة المتخذة لمنع مثل هذا المدخول. نادرًا ما يمكن استخدامه لتقدير الجرعة التي يتلقاها العامل من التعرض للإشعاع الخارجي الهائل (على سبيل المثال ، عن طريق حساب خلايا الدم البيضاء أو عيوب الكروموسومات).

        يجب إجراء اختبار حيوي في حالة وجود احتمال معقول بأن العامل قد يأخذ أو يدخل جسده أكثر من نسبة معينة (عادة 5 أو 10٪) من ALI للنويدة المشعة. يحدد الشكل الكيميائي والفيزيائي للنويدات المشعة المطلوبة في الجسم نوع المقايسة الحيوية اللازمة لاكتشافها.

        يمكن أن تتكون المقايسة الحيوية من تحليل العينات المأخوذة من الجسم (على سبيل المثال ، البول أو البراز أو الدم أو الشعر) بحثًا عن النظائر المشعة. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون مقدار النشاط الإشعاعي في العينة مرتبطًا بالنشاط الإشعاعي في جسم الشخص وبالتالي بجرعة الإشعاع التي تلقاها جسم الشخص أو أعضاء معينة أو يلتزمون بتلقيها. يعتبر اختبار البول الحيوي للتريتيوم مثالاً على هذا النوع من المقايسة الحيوية.

        يمكن استخدام المسح الكامل أو الجزئي للجسم لاكتشاف النويدات المشعة التي تصدر أشعة س أو أشعة جاما من الطاقة التي يمكن اكتشافها بشكل معقول خارج الجسم. اختبار الغدة الدرقية لليود 131 (131I) مثال على هذا النوع من المقايسة الحيوية.

        يمكن إجراء المقايسة الحيوية في المنزل أو يمكن إرسال العينات أو الأفراد إلى منشأة أو منظمة متخصصة في الاختبار البيولوجي الذي يتعين إجراؤه. في كلتا الحالتين ، تعد المعايرة المناسبة للمعدات واعتماد الإجراءات المختبرية ضرورية لضمان نتائج اختبار بيولوجي دقيقة ودقيقة ويمكن الدفاع عنها.

        ملابس واقية

        يتم توفير الملابس الواقية من قبل صاحب العمل للعامل لتقليل احتمالية التلوث الإشعاعي للعامل أو ملابسه أو لوقاية العامل جزئيًا من إشعاع بيتا أو إكس أو جاما. ومن الأمثلة على ذلك الملابس والقفازات والأغطية والأحذية المضادة للتلوث. ومن الأمثلة على هذا الأخير مآزر الرصاص والقفازات والنظارات الطبية.

        حماية الجهاز التنفسي

        جهاز حماية الجهاز التنفسي هو جهاز ، مثل جهاز التنفس الصناعي ، يستخدم لتقليل تناول العامل للمواد المشعة المحمولة جواً.

        يجب على أصحاب العمل استخدام الضوابط العملية أو غيرها من الضوابط الهندسية (على سبيل المثال ، الاحتواء أو التهوية) ، إلى الحد العملي ، للحد من تركيزات المواد المشعة في الهواء. عندما لا يكون ذلك ممكنًا للتحكم في تركيزات المواد المشعة في الهواء إلى قيم أقل من تلك التي تحدد منطقة النشاط الإشعاعي المحمولة جواً ، يجب على صاحب العمل ، بما يتفق مع الحفاظ على إجمالي الجرعة الفعالة المكافئة ALARA ، زيادة المراقبة والحد من المآخذ بواسطة واحد أو أكثر من الوسائل التالية:

        • التحكم في الوصول
        • تحديد أوقات التعرض
        • استخدام معدات حماية الجهاز التنفسي
        • ضوابط أخرى.

         

        يجب أن تتوافق معدات حماية الجهاز التنفسي الصادرة للعمال مع المعايير الوطنية المعمول بها لمثل هذه المعدات.

        يجب على صاحب العمل تنفيذ والحفاظ على برنامج حماية الجهاز التنفسي الذي يشمل:

        • أخذ عينات هواء كافية لتحديد الخطر المحتمل ، والسماح باختيار المعدات المناسبة وتقدير التعرض
        • المسوحات والمقايسات الحيوية ، حسب الاقتضاء ، لتقييم المآخذ الفعلية
        • اختبار الكمامات للتشغيل مباشرة قبل كل استخدام
        • الإجراءات المكتوبة المتعلقة باختيار أجهزة التنفس وتركيبها وإصدارها وصيانتها واختبارها ، بما في ذلك اختبار قابلية التشغيل مباشرة قبل كل استخدام ؛ الإشراف وتدريب الموظفين ؛ المراقبة ، بما في ذلك أخذ عينات الهواء والمقايسات الحيوية ؛ وحفظ السجلات
        • تحديد الطبيب قبل التركيب الأولي لأجهزة التنفس ، وبشكل دوري وبتكرار يحدده الطبيب ، أن المستخدم الفردي لائق طبياً لاستخدام معدات حماية الجهاز التنفسي.

         

        يجب على صاحب العمل إبلاغ كل مستخدم لجهاز التنفس الصناعي أنه يجوز للمستخدم مغادرة منطقة العمل في أي وقت للإغاثة من استخدام جهاز التنفس الصناعي في حالة حدوث عطل في المعدات ، أو ضائقة جسدية أو نفسية ، أو فشل إجرائي أو اتصال ، أو تدهور كبير في ظروف التشغيل ، أو أي شروط أخرى التي قد تتطلب مثل هذا الإغاثة.

        على الرغم من أن الظروف قد لا تتطلب الاستخدام الروتيني لأجهزة التنفس ، إلا أن ظروف الطوارئ الموثوقة قد تتطلب توافرها. في مثل هذه الحالات ، يجب أيضًا اعتماد أجهزة التنفس لمثل هذا الاستخدام من قبل منظمة اعتماد مناسبة والحفاظ عليها في حالة جاهزة للاستخدام.

        مراقبة الصحة المهنية

        يجب أن يتلقى العمال المعرضون للإشعاع المؤين خدمات الصحة المهنية بنفس القدر الذي يتلقاه العمال المعرضون لمخاطر مهنية أخرى.

        تقيّم اختبارات ما قبل التوظيف العامة الصحة العامة للموظف المرتقب وتؤسس بيانات خط الأساس. يجب دائمًا الحصول على التاريخ الطبي السابق وتاريخ التعرض. قد تكون الفحوصات المتخصصة ، مثل عدسات عدسة العين وخلايا الدم ، ضرورية اعتمادًا على طبيعة التعرض للإشعاع المتوقع. يجب ترك هذا لتقدير الطبيب المعالج.

        استطلاعات التلوث

        مسح التلوث هو تقييم للظروف الإشعاعية الناتجة عن إنتاج أو استخدام أو إطلاق أو التخلص أو وجود مواد مشعة أو مصادر أخرى للإشعاع. يتضمن هذا التقييم ، عند الاقتضاء ، مسحًا ماديًا لموقع المواد المشعة وقياسات أو حسابات لمستويات الإشعاع ، أو تركيزات أو كميات المواد المشعة الموجودة.

        يتم إجراء مسوحات التلوث لإثبات الامتثال للوائح الوطنية ولتقييم مدى مستويات الإشعاع وتركيزات أو كميات المواد المشعة والمخاطر الإشعاعية المحتملة التي يمكن أن تكون موجودة.

        يتم تحديد تواتر مسوحات التلوث حسب درجة المخاطر المحتملة الموجودة. يجب إجراء المسوحات الأسبوعية في مناطق تخزين النفايات المشعة وفي المختبرات والعيادات حيث يتم استخدام كميات كبيرة نسبيًا من المصادر المشعة غير المختومة. المسوحات الشهرية تكفي للمختبرات التي تعمل بكميات صغيرة من المصادر المشعة ، مثل المعامل التي تعمل المختبر الاختبار باستخدام نظائر مثل التريتيوم والكربون 14 (14ج) واليود 125 (125I) مع أنشطة أقل من بضعة kBq.

        يجب أن تكون معدات السلامة الإشعاعية وعدادات المسح مناسبة لأنواع المواد المشعة والإشعاعات المعنية ، ويجب معايرتها بشكل صحيح.

        تتكون مسوحات التلوث من قياسات مستويات الإشعاع المحيط باستخدام عداد Geiger-Mueller (GM) أو غرفة التأين أو عداد التلألؤ ؛ قياسات تلوث السطح المحتمل ألفا أو بيتا باستخدام عدادات التلألؤ المعدلة وراثيا ذات النوافذ الرقيقة أو كبريتيد الزنك (ZnS) ؛ واختبارات مسح الأسطح التي سيتم عدها لاحقًا في عداد البئر (يوديد الصوديوم (NaI)) أو عداد الجرمانيوم (Ge) أو عداد التلألؤ السائل ، حسب الاقتضاء.

        يجب تحديد مستويات العمل المناسبة للإشعاع المحيط ونتائج قياس التلوث. عندما يتم تجاوز مستوى الإجراء ، يجب اتخاذ خطوات على الفور للتخفيف من المستويات المكتشفة ، وإعادتها إلى الظروف المقبولة ومنع تعرض الأفراد غير الضروريين للإشعاع وامتصاص وانتشار المواد المشعة.

        الرصد البيئي

        تشير المراقبة البيئية إلى جمع وقياس العينات البيئية للمواد المشعة ومراقبة المناطق خارج محيط مكان العمل لمستويات الإشعاع. تشمل أغراض الرصد البيئي تقدير العواقب التي يتعرض لها البشر نتيجة إطلاق النويدات المشعة في المحيط الحيوي ، واكتشاف إطلاق المواد المشعة في البيئة قبل أن تصبح خطيرة ، وإثبات الامتثال للوائح.

        الوصف الكامل لتقنيات المراقبة البيئية خارج نطاق هذه المقالة. ومع ذلك ، سيتم مناقشة المبادئ العامة.

        يجب أخذ عينات بيئية لمراقبة المسار الأكثر احتمالا للنويدات المشعة من البيئة إلى الإنسان. على سبيل المثال ، يجب أخذ عينات التربة والمياه والعشب والحليب في المناطق الزراعية حول محطة للطاقة النووية بشكل روتيني وتحليلها من أجل اليود 131 (131أنا) والسترونشيوم 90 (90Sr) المحتوى.

        يمكن أن تشمل المراقبة البيئية أخذ عينات من الهواء ، والمياه الجوفية ، والمياه السطحية ، والتربة ، وأوراق الشجر ، والأسماك ، والحليب ، وحيوانات الصيد ، وما إلى ذلك. يجب أن تستند اختيارات العينات التي يجب أخذها وعدد مرات أخذها إلى أغراض المراقبة ، على الرغم من أن عددًا صغيرًا من العينات العشوائية قد يحدد أحيانًا مشكلة غير معروفة سابقًا.

        تتمثل الخطوة الأولى في تصميم برنامج مراقبة بيئية في توصيف النويدات المشعة التي يتم إطلاقها أو التي يحتمل إطلاقها بشكل عرضي ، فيما يتعلق بالنوع والكمية والشكل الفيزيائي والكيميائي.

        الاعتبار التالي هو إمكانية نقل هذه النويدات المشعة عبر الهواء والمياه الجوفية والمياه السطحية. الهدف هو التنبؤ بتركيزات النويدات المشعة التي تصل إلى البشر مباشرة عن طريق الهواء والماء أو بشكل غير مباشر من خلال الطعام.

        يعتبر التراكم الأحيائي للنويدات المشعة الناتج عن الترسب في البيئات المائية والبرية هو العنصر التالي الذي يثير القلق. الهدف هو التنبؤ بتركيز النويدات المشعة بمجرد دخولها السلسلة الغذائية.

        أخيرًا ، يتم فحص معدل الاستهلاك البشري لهذه المواد الغذائية التي يحتمل أن تكون ملوثة وكيف يساهم هذا الاستهلاك في جرعة الإشعاع البشري والمخاطر الصحية الناتجة. يتم استخدام نتائج هذا التحليل لتحديد أفضل نهج لأخذ العينات البيئية ولضمان تحقيق أهداف برنامج الرصد البيئي.

        اختبارات التسرب للمصادر المختومة

        يعني المصدر المختوم مادة مشعة مغلفة في كبسولة مصممة لمنع تسرب أو هروب المادة. يجب اختبار هذه المصادر بشكل دوري للتحقق من أن المصدر لا يسرب مادة مشعة.

        يجب اختبار كل مصدر مختوم للتأكد من عدم وجود تسرب قبل استخدامه لأول مرة ما لم يقدم المورد شهادة تشير إلى أنه تم اختبار المصدر في غضون ستة أشهر (ثلاثة أشهر لبواعث ألفا) قبل نقله إلى المالك الحالي. يجب اختبار كل مصدر مغلق للتحقق من عدم وجود تسرب مرة واحدة على الأقل كل ستة أشهر (ثلاثة أشهر لبواعث ألفا) أو على فاصل زمني تحدده السلطة التنظيمية.

        بشكل عام ، اختبارات التسرب على المصادر التالية غير مطلوبة:

        • مصادر تحتوي فقط على مادة مشعة ذات عمر نصف أقل من 30 يومًا
        • مصادر تحتوي على مواد مشعة فقط كغاز
        • مصادر تحتوي على 4 ميغا بايت أو أقل من المواد الباعثة للبيتا أو 0.4 ميغا بايت أو أقل من المواد التي ينبعث منها α
        • المصادر المخزنة وعدم استخدامها ؛ ومع ذلك ، يجب اختبار كل مصدر من هذا القبيل للتأكد من عدم وجود تسرب قبل أي استخدام أو نقل ما لم يتم اختبار التسرب في غضون ستة أشهر قبل تاريخ الاستخدام أو النقل
        • بذور الايريديوم 192 (192IR) مغلف بشريط من النايلون.

         

        يتم إجراء اختبار التسرب بأخذ عينة مسح من المصدر المغلق أو من أسطح الجهاز الذي تم تركيب أو تخزين المصدر المحكم عليه حيث من المتوقع أن يتراكم التلوث الإشعاعي أو عن طريق غسل المصدر بكمية صغيرة من المنظفات حل ومعالجة الحجم بأكمله كعينة.

        يجب قياس العينة بحيث يمكن لاختبار التسرب الكشف عن وجود ما لا يقل عن 200 بيكريل من المادة المشعة في العينة.

        تتطلب مصادر الراديوم المختومة إجراءات خاصة لاختبار التسرب للكشف عن تسرب غاز الرادون (Rn). على سبيل المثال ، يتضمن أحد الإجراءات الاحتفاظ بالمصدر المغلق في مرطبان بألياف قطنية لمدة 24 ساعة على الأقل. في نهاية الفترة ، يتم تحليل ألياف القطن لوجود ذرية Rn.

        يجب إزالة المصدر المختوم الذي وجد أنه يتسرب بما يزيد عن الحدود المسموح بها من الخدمة. إذا كان المصدر غير قابل للإصلاح ، فيجب التعامل معه كنفايات مشعة. قد تطلب السلطة التنظيمية الإبلاغ عن مصادر التسرب في حالة حدوث التسرب نتيجة لعيب في التصنيع جدير بمزيد من التحقيق.

        المعرض

        يجب أن يحتفظ موظفو السلامة من الإشعاع بجرد محدث لجميع المواد المشعة وغيرها من مصادر الإشعاع المؤين التي يكون صاحب العمل مسؤولاً عنها. يجب أن تضمن إجراءات المنظمة أن يكون موظفو السلامة من الإشعاع على دراية باستلام واستخدام ونقل والتخلص من جميع هذه المواد والمصادر حتى يمكن الحفاظ على المخزون محدثًا. يجب إجراء جرد مادي لجميع المصادر المختومة مرة واحدة على الأقل كل ثلاثة أشهر. يجب التحقق من الجرد الكامل لمصادر الإشعاع المؤين أثناء المراجعة السنوية لبرنامج الأمان الإشعاعي.

        ترحيل المناطق

        يوضح الشكل 1 رمز الإشعاع القياسي الدولي. يجب أن يظهر هذا بشكل بارز على جميع العلامات التي تشير إلى المناطق الخاضعة للرقابة لأغراض السلامة الإشعاعية وعلى ملصقات الحاويات التي تشير إلى وجود مواد مشعة.

        الشكل 1. رمز الإشعاع

        ايون050F1

        غالبًا ما يتم تحديد المناطق الخاضعة للرقابة لأغراض السلامة الإشعاعية من حيث زيادة مستويات معدل الجرعات. يجب وضع هذه المناطق بشكل واضح مع علامة أو علامات تحمل رمز الإشعاع والكلمات "تنبيه ، منطقة إشعاع" ، "تنبيه (or خطر) ، منطقة إشعاع عالية ، "أو" خطر جسيم ، منطقة إشعاع عالية جدًا ، "حسب الاقتضاء.

        1. منطقة الإشعاع هي منطقة يمكن للأفراد الوصول إليها ، حيث يمكن أن تؤدي مستويات الإشعاع فيها إلى تلقي الفرد جرعة مكافئة تزيد عن 0.05 ملي سيفرت في ساعة واحدة عند 1 سم من مصدر الإشعاع أو من أي سطح يخترقه الإشعاع.
        2. منطقة الإشعاع المرتفعة هي منطقة يمكن للأفراد الوصول إليها ، حيث يمكن أن تؤدي مستويات الإشعاع فيها إلى تلقي الفرد جرعة مكافئة تزيد عن 1 ملي سيفرت في ساعة واحدة عند 1 سم من مصدر الإشعاع أو من أي سطح يخترقه الإشعاع.
        3. منطقة الإشعاع المرتفعة للغاية هي منطقة يمكن الوصول إليها من قبل الأفراد ، حيث يمكن أن تؤدي مستويات الإشعاع فيها إلى حصول الفرد على جرعة ممتصة تزيد عن 5 غراي في ساعة واحدة على بعد متر واحد من مصدر إشعاع أو من أي سطح يخترقه الإشعاع.

        إذا كانت منطقة أو غرفة تحتوي على كمية كبيرة من المواد المشعة (على النحو المحدد من قبل السلطة التنظيمية) ، فيجب وضع مدخل هذه المنطقة أو الغرفة بشكل واضح مع لافتة تحمل رمز الإشعاع والكلمات "تنبيه (or خطر) ، مواد مشعة ".

        منطقة النشاط الإشعاعي المحمولة جواً هي غرفة أو منطقة يتجاوز فيها النشاط الإشعاعي المحمول جواً مستويات معينة تحددها السلطة التنظيمية. يجب وضع كل منطقة نشاط إشعاعي محمولة جواً بعلامة أو لافتات واضحة تحمل رمز الإشعاع والكلمات "تنبيه ، منطقة نشاط إشعاعي جوي" أو "خطر ، منطقة نشاط إشعاعي جوي".

        قد يتم منح استثناءات لمتطلبات النشر هذه لغرف المرضى في المستشفيات حيث تكون هذه الغرف بخلاف ذلك تحت السيطرة الكافية. لا يلزم نشر المناطق أو الغرف التي يجب أن تكون فيها مصادر الإشعاع لمدة ثماني ساعات أو أقل والتي تتم مراقبتها باستمرار تحت سيطرة كافية من قبل موظفين مؤهلين.

        نظام مراقبة الدخول

        يتم تحديد الدرجة التي يجب التحكم في الوصول إليها من خلال درجة خطر الإشعاع المحتمل في المنطقة.

        السيطرة على الوصول إلى المناطق عالية الإشعاع

        يجب أن يحتوي كل مدخل أو نقطة وصول إلى منطقة عالية الإشعاع على واحد أو أكثر من الميزات التالية:

        • جهاز تحكم يؤدي ، عند دخوله إلى المنطقة ، إلى خفض مستوى الإشعاع إلى ما دون ذلك المستوى الذي قد يتلقى فيه الفرد جرعة مقدارها 1 ملي سيفرت في ساعة واحدة عند 1 سم من مصدر الإشعاع أو من أي سطح يتعرض للإشعاع يخترق
        • جهاز تحكم ينشط إشارة إنذار مرئية أو مسموعة بحيث يكون الفرد الذي يدخل منطقة الإشعاع العالي والمشرف على النشاط على علم بالدخول
        • المداخل المقفلة ، باستثناء الفترات التي يكون فيها الوصول إلى المنطقة مطلوبًا ، مع تحكم إيجابي في كل مدخل فردي.

         

        بدلاً من الضوابط المطلوبة لمنطقة عالية الإشعاع ، يمكن استبدال المراقبة المباشرة أو الإلكترونية المستمرة القادرة على منع الدخول غير المصرح به.

        يجب وضع الضوابط بطريقة لا تمنع الأفراد من مغادرة المنطقة عالية الإشعاع.

        السيطرة على الوصول إلى المناطق عالية الإشعاع

        بالإضافة إلى متطلبات منطقة الإشعاع العالية ، يجب اتخاذ تدابير إضافية لضمان عدم تمكن الفرد من الوصول غير المصرح به أو غير المقصود إلى المناطق التي يمكن أن تواجه مستويات إشعاع فيها عند 5 غراي أو أكثر في ساعة واحدة عند متر واحد من مصدر إشعاعي أو أي سطح يخترق من خلاله الإشعاع.

        العلامات على الحاويات والمعدات

        يجب أن تحمل كل حاوية تحتوي على مادة مشعة تزيد عن المبلغ الذي تحدده السلطة التنظيمية بطاقة متينة ومرئية بوضوح تحمل رمز الإشعاع والكلمات "تنبيه ، مادة مشعة" أو "خطر ، مادة مشعة". يجب أن يوفر الملصق أيضًا معلومات كافية - مثل النويدات المشعة الموجودة ، وتقدير كمية النشاط الإشعاعي ، وتاريخ تقدير النشاط ، ومستويات الإشعاع ، وأنواع المواد والتخصيب الشامل - للسماح للأفراد بالتعامل أو الاستخدام الحاويات ، أو العمل بالقرب من الحاويات ، لاتخاذ الاحتياطات اللازمة لتجنب أو تقليل التعرض.

        قبل إزالة أو التخلص من الحاويات الفارغة غير الملوثة إلى مناطق غير مقيدة ، يجب إزالة ملصق المواد المشعة أو تشويهه ، أو يجب الإشارة بوضوح إلى أن الحاوية لم تعد تحتوي على مواد مشعة.

        لا يلزم تسمية الحاويات إذا:

        1. يحضر الحاويات فرد يتخذ الاحتياطات اللازمة لمنع تعرض الأفراد لما يتجاوز الحدود التنظيمية
        2. الحاويات ، عندما تكون في حالة نقل ، يتم تعبئتها وتمييزها وفقًا لأنظمة النقل المناسبة
        3. يمكن الوصول إلى الحاويات فقط للأفراد المصرح لهم بالتعامل معها أو استخدامها ، أو للعمل بالقرب من الحاويات ، إذا تم تحديد المحتويات لهؤلاء الأفراد من خلال سجل مكتوب متاح بسهولة (أمثلة الحاويات من هذا النوع هي حاويات في مواقع مثل القنوات المملوءة بالمياه أو أقبية التخزين أو الخلايا الساخنة) ؛ يجب الاحتفاظ بالسجل ما دامت الحاويات مستخدمة للغرض المبين في السجل ؛ أو
        4. يتم تركيب الحاويات في معدات التصنيع أو المعالجة ، مثل مكونات المفاعلات والأنابيب والخزانات.

         

        أجهزة الإنذار والإنذار

        يجب أن تكون المناطق عالية الإشعاع ومناطق الإشعاع عالية جدًا مجهزة بأجهزة إنذار وإنذارات على النحو المبين أعلاه. يمكن أن تكون هذه الأجهزة وأجهزة الإنذار مرئية أو مسموعة أو كليهما. يجب تنشيط الأجهزة والإنذارات الخاصة بأنظمة مثل مسرعات الجسيمات تلقائيًا كجزء من إجراءات بدء التشغيل بحيث يكون لدى الأفراد الوقت لإخلاء المنطقة أو إيقاف تشغيل النظام باستخدام زر "scram" قبل إنتاج الإشعاع. أزرار "Scram" (الأزرار الموجودة في المنطقة الخاضعة للرقابة والتي ، عند الضغط عليها ، تتسبب في انخفاض مستويات الإشعاع على الفور إلى مستويات آمنة) يجب الوصول إليها بسهولة وتمييزها وعرضها بشكل بارز.

        يمكن ضبط أجهزة المراقبة ، مثل أجهزة مراقبة الهواء المستمرة (CAMs) ، مسبقًا لإصدار إنذارات مسموعة ومرئية أو لإيقاف تشغيل النظام عند تجاوز مستويات معينة من الإجراءات.

        الأجهزة الدقيقة

        يجب على صاحب العمل توفير الأجهزة المناسبة لدرجة وأنواع الإشعاع والمواد المشعة الموجودة في مكان العمل. يمكن استخدام هذه الأجهزة لاكتشاف أو مراقبة أو قياس مستويات الإشعاع أو النشاط الإشعاعي.

        يجب معايرة الأجهزة على فترات زمنية مناسبة باستخدام الأساليب المعتمدة ومصادر المعايرة. يجب أن تكون مصادر المعايرة قدر الإمكان مثل المصادر التي يجب اكتشافها أو قياسها.

        تشمل أنواع الأجهزة أدوات المسح المحمولة باليد ، وأجهزة مراقبة الهواء المستمرة ، وشاشات البوابات اليدوية والقدمية ، وعدادات التلألؤ السائل ، وأجهزة الكشف التي تحتوي على بلورات Ge أو NaI وما إلى ذلك.

        نقل المواد المشعة

        وضعت الوكالة الدولية للطاقة الذرية لوائح لنقل المواد المشعة. اعتمدت معظم البلدان لوائح متوافقة مع أنظمة الشحن المشعة للوكالة الدولية للطاقة الذرية.

        الشكل 2. الفئة الأولى - التسمية البيضاء

        ايون050F2

        الشكل 2 والشكل 3 والشكل 4 أمثلة على ملصقات الشحن التي تتطلبها لوائح الوكالة الدولية للطاقة الذرية على السطح الخارجي للطرود المقدمة للشحن والتي تحتوي على مواد مشعة. يشير مؤشر النقل الموجود على الملصقات الموضحة في الشكل 3 والشكل 4 إلى أعلى معدل جرعة فعال عند 1 متر من أي سطح من العبوة بالمللي سيفرت / ساعة مضروبًا في 100 ، ثم يتم تقريبه إلى أقرب جزء من عشرة. (على سبيل المثال ، إذا كان أعلى معدل جرعة فعالة عند 1 متر من أي سطح عبوة هو 0.0233 ملي سيفرت / ساعة ، فإن مؤشر النقل هو 2.4.)

        الشكل 3. الفئة الثانية - التسمية الصفراء

        ايون050F3
        الشكل 4. الفئة الثالثة - التسمية الصفراء
        ايون050F4

         

        يوضح الشكل 5 مثالاً على لافتة يجب على المركبات الأرضية عرضها بشكل بارز عند حمل عبوات تحتوي على مواد مشعة أعلى من كميات معينة.

        الشكل 5. لافتة مركبة

        ايون050F5

        يجب أن تتوافق العبوة المعدة للاستخدام في شحن المواد المشعة مع متطلبات الاختبار والتوثيق الصارمة. يحدد نوع وكمية المادة المشعة التي يتم شحنها المواصفات التي يجب أن تلبيها العبوة.

        لوائح نقل المواد المشعة معقدة. يجب على الأشخاص الذين لا يشحنون المواد المشعة بشكل روتيني استشارة الخبراء ذوي الخبرة في مثل هذه الشحنات.

        النفايات المشعة

        تتوفر طرق مختلفة للتخلص من النفايات المشعة ، ولكن جميعها تخضع للرقابة من قبل السلطات التنظيمية. لذلك ، يجب على المنظمة دائمًا أن تتشاور مع سلطتها التنظيمية للتأكد من أن طريقة التخلص مسموح بها. تشمل طرق التخلص من النفايات المشعة الاحتفاظ بالمواد من أجل التحلل الإشعاعي والتخلص اللاحق بغض النظر عن النشاط الإشعاعي والحرق والتخلص في نظام الصرف الصحي والدفن على الأرض والدفن في البحر. غالبًا ما لا تسمح السياسة الوطنية أو المعاهدة الدولية بالدفن في البحر ولن تتم مناقشته بمزيد من التفصيل.

        تمثل النفايات المشعة من قلب المفاعل (نفايات مشعة عالية المستوى) مشاكل خاصة فيما يتعلق بالتخلص منها. يتم التحكم في التعامل مع هذه النفايات والتخلص منها من قبل السلطات التنظيمية الوطنية والدولية.

        غالبًا ما تحتوي النفايات المشعة على خاصية أخرى غير النشاط الإشعاعي والتي من شأنها في حد ذاتها أن تجعل النفايات خطرة. تسمى هذه النفايات النفايات المختلطة. تشمل الأمثلة النفايات المشعة التي تعتبر أيضًا خطرة بيولوجية أو سامة. تتطلب النفايات المختلطة معالجة خاصة. الرجوع إلى السلطات التنظيمية للتخلص السليم من هذه النفايات.

        عقد التحلل الإشعاعي

        إذا كان عمر النصف للمادة المشعة قصيرًا (أقل من 65 يومًا بشكل عام) وإذا كان لدى المنظمة مساحة تخزين كافية ، فيمكن الاحتفاظ بالنفايات المشعة للتحلل مع التخلص اللاحق دون النظر إلى نشاطها الإشعاعي. عادة ما تكون فترة الاحتفاظ التي لا تقل عن عشرة أنصاف عمر كافية لجعل مستويات الإشعاع غير قابلة للتمييز عن الخلفية.

        يجب مسح النفايات قبل التخلص منها. يجب أن يستخدم المسح أدوات مناسبة للكشف عن الإشعاع وإثبات أن مستويات الإشعاع لا يمكن تمييزها عن الخلفية.

        Iتكريم

        إذا سمحت السلطة التنظيمية بالترميد ، فيجب عادةً إثبات أن هذا الحرق لا يتسبب في زيادة تركيز النويدات المشعة في الهواء عن المستويات المسموح بها. يجب مسح الرماد بشكل دوري للتأكد من أنه غير مشع. في بعض الظروف ، قد يكون من الضروري مراقبة المكدس لضمان عدم تجاوز تركيزات الهواء المسموح بها.

        التخلص منها في نظام الصرف الصحي

        إذا سمحت السلطة التنظيمية بهذا التخلص ، فيجب عادةً إثبات أن هذا التخلص لا يتسبب في تجاوز تركيز النويدات المشعة في الماء المستويات المسموح بها. يجب أن تكون المواد المراد التخلص منها قابلة للذوبان أو قابلة للتشتت بسهولة في الماء. غالبًا ما تضع السلطة التنظيمية حدودًا سنوية محددة لهذا التخلص بالنويدات المشعة.

        دفن الأرض

        سيتم التخلص من النفايات المشعة التي لا يمكن التخلص منها بأي وسيلة أخرى عن طريق الدفن الأرضي في المواقع المرخصة من قبل السلطات التنظيمية الوطنية أو المحلية. تتحكم السلطات التنظيمية في مثل هذا التصرف بإحكام. عادة لا يُسمح لمولدات النفايات بالتخلص من النفايات المشعة في أراضيهم. تشمل التكاليف المرتبطة بالدفن الأرضي مصاريف التعبئة والتغليف والشحن والتخزين. تضاف هذه التكاليف إلى تكلفة مساحة الدفن نفسها ويمكن تقليلها غالبًا عن طريق ضغط النفايات. تتصاعد بسرعة تكاليف الدفن على الأرض للتخلص من النفايات المشعة.

        تدقيقات البرنامج

        يجب مراجعة برامج السلامة من الإشعاع بشكل دوري للتأكد من فعاليتها واكتمالها والامتثال لها للسلطة التنظيمية. يجب أن تتم المراجعة مرة واحدة على الأقل في السنة وأن تكون شاملة. يُسمح عادةً بالتدقيق الذاتي ، لكن من المستحسن إجراء عمليات مراجعة من قبل وكالات خارجية مستقلة. تميل عمليات تدقيق الوكالات الخارجية إلى أن تكون أكثر موضوعية ولها وجهة نظر عالمية أكثر من عمليات التدقيق المحلية. غالبًا ما تستطيع وكالة تدقيق غير مرتبطة بالعمليات اليومية لبرنامج الأمان الإشعاعي تحديد المشكلات التي لم يراها المشغلون المحليون ، والذين ربما اعتادوا التغاضي عنها.

        التدريب

        يجب على أرباب العمل توفير تدريب السلامة الإشعاعية لجميع العمال المعرضين أو المحتمل تعرضهم للإشعاع المؤين أو المواد المشعة. يجب أن يقدموا تدريبًا أوليًا قبل أن يبدأ العامل في العمل وتدريب سنوي لتجديد المعلومات. بالإضافة إلى ذلك ، يجب توفير تدريب خاص لكل عاملة في سن الإنجاب ومعلومات حول آثار الإشعاع المؤين على الجنين وحول الاحتياطات المناسبة التي ينبغي عليها اتخاذها. يجب تقديم هذا التدريب الخاص عندما يتم توظيفها لأول مرة ، في تدريب تنشيطي سنوي ، وإذا أخطرت صاحب عملها بأنها حامل.

        جميع الأفراد الذين يعملون أو يترددون على أي جزء من منطقة يكون الوصول إليها مقيدًا لأغراض السلامة الإشعاعية:

        • يجب أن تبقى على علم بتخزين أو نقل أو استخدام المواد المشعة أو الإشعاع في مثل هذه الأجزاء من المنطقة المحظورة
        • يجب إرشادك في مشاكل الحماية الصحية المرتبطة بالتعرض لمثل هذه المواد المشعة أو الإشعاع ، في الاحتياطات أو الإجراءات لتقليل التعرض ، وفي أغراض ووظائف أجهزة الحماية المستخدمة
        • يجب أن يتم إرشادهم وتوجيههم لمراعاة الأحكام المطبقة في اللوائح الوطنية ولوائح صاحب العمل المعمول بها لحماية الأفراد من التعرض للإشعاع أو المواد المشعة التي تحدث في مثل هذه المناطق ، إلى الحد الذي يخضع لسيطرة العامل.
        • يجب أن يتم إرشادهم بمسؤوليتهم للإبلاغ الفوري إلى صاحب العمل عن أي حالة قد تؤدي أو تتسبب في انتهاك اللوائح الوطنية أو لوائح صاحب العمل أو التعرض غير الضروري للإشعاع أو المواد المشعة
        • يجب أن يتم إرشادك بشأن الاستجابة المناسبة للتحذيرات التي يتم إجراؤها في حالة حدوث أي حدث غير عادي أو عطل قد ينطوي على التعرض للإشعاع أو المواد المشعة
        • يجب إخطارك بتقارير التعرض للإشعاع التي قد يطلبها العمال.

         

        يجب أن يكون مدى تعليمات السلامة من الإشعاع متناسبًا مع مشاكل حماية الصحة الإشعاعية المحتملة في المنطقة الخاضعة للرقابة. يجب توسيع التعليمات حسب الاقتضاء للموظفين المساعدين ، مثل الممرضات الذين يحضرون المرضى المشعة في المستشفيات ورجال الإطفاء وضباط الشرطة الذين قد يستجيبون لحالات الطوارئ.

        مؤهلات العاملين

        يجب على أصحاب العمل التأكد من أن العمال الذين يستخدمون الإشعاع المؤين مؤهلون لأداء العمل الذي يعملون من أجله. يجب أن يتمتع العمال بالخلفية والخبرة لأداء وظائفهم بأمان ، لا سيما فيما يتعلق بالتعرض للإشعاع المؤين والمواد المشعة واستخدامها.

        يجب أن يكون لدى العاملين في مجال السلامة من الإشعاع المعرفة والمؤهلات المناسبة لتنفيذ وتشغيل برنامج جيد للسلامة من الإشعاع. يجب أن تكون معارفهم ومؤهلاتهم متناسبة على الأقل مع مشاكل حماية الصحة الإشعاعية المحتملة التي من المحتمل أن يواجهوها هم والعمال.

        التخطيط للطوارئ

        يجب أن يكون لجميع العمليات التي تستخدم الإشعاعات المؤينة أو المواد المشعة ، باستثناء أصغرها ، خطط طوارئ. يجب أن تظل هذه الخطط محدثة وممارستها على أساس دوري.

        يجب أن تعالج خطط الطوارئ جميع حالات الطوارئ ذات المصداقية. ستكون الخطط الخاصة بمحطة طاقة نووية كبيرة أكثر شمولاً وستشمل مساحة أكبر بكثير وعددًا من الأشخاص مقارنة بخطط إنشاء مختبر صغير للنظائر المشعة.

        يجب أن يكون لدى جميع المستشفيات ، خاصة في المناطق الحضرية الكبيرة ، خطط لاستقبال ورعاية المرضى المصابين بالإشعاع. يجب أن يكون لدى الشرطة ومنظمات مكافحة الحرائق خطط للتعامل مع حوادث النقل التي تنطوي على مواد مشعة.

        حفظ السجلات

        يجب توثيق أنشطة السلامة الإشعاعية لمنظمة ما بشكل كامل والاحتفاظ بها بشكل مناسب. هذه السجلات ضرورية إذا دعت الحاجة إلى التعرض للإشعاع في الماضي أو إطلاق النشاط الإشعاعي ولإثبات الامتثال لمتطلبات السلطة التنظيمية. يجب أن يحظى حفظ السجلات المتسق والدقيق والشامل بأولوية عالية.

        الاعتبارات التنظيمية

        يجب وضع منصب الشخص المسؤول في المقام الأول عن الأمان من الإشعاع في المنظمة حتى يتمكن من الوصول الفوري إلى جميع مستويات العاملين والإدارة. يجب أن يكون له أو لها حرية الوصول إلى المناطق التي تم تقييد الوصول إليها لأغراض السلامة الإشعاعية والسلطة لوقف الممارسات غير الآمنة أو غير القانونية على الفور.

         

        الرجوع

        تصف هذه المقالة العديد من الحوادث الإشعاعية الكبيرة وأسبابها والردود عليها. إن مراجعة الأحداث التي أدت إلى هذه الحوادث وأثناءها وبعدها يمكن أن تزود المخططين بمعلومات لمنع حدوث مثل هذه الحوادث في المستقبل ولتعزيز الاستجابة المناسبة والسريعة في حالة وقوع حادث مماثل مرة أخرى.

        الموت الإشعاعي الحاد الناتج عن رحلة حرجة نووية عرضية في 30 ديسمبر 1958

        هذا التقرير جدير بالملاحظة لأنه تضمن أكبر جرعة عرضية من الإشعاع تلقاها البشر (حتى الآن) وبسبب الإجراءات الاحترافية والشاملة للغاية للقضية. هذا يمثل واحدة من أفضل ، إن لم يكن الأفضل ، الموثقة متلازمة الإشعاع الحادة الأوصاف الموجودة (JOM 1961).

        في الساعة 4:35 مساءً في 30 ديسمبر 1958 ، حدثت رحلة حرجة عرضية أدت إلى إصابة إشعاعية قاتلة لموظف (K) في مصنع استعادة البلوتونيوم في مختبر لوس ألاموس الوطني (نيو مكسيكو ، الولايات المتحدة).

        وقت وقوع الحادث مهم لأن ستة عمال آخرين كانوا في نفس الغرفة مع K قبل ثلاثين دقيقة. تاريخ الحادث مهم لأن التدفق الطبيعي للمواد الانشطارية إلى النظام قد توقف بسبب الجرد المادي في نهاية العام. تسبب هذا الانقطاع في أن يصبح الإجراء الروتيني غير روتيني وأدى إلى "خطورة" عرضية للمواد الصلبة الغنية بالبلوتونيوم التي تم إدخالها عن طريق الخطأ إلى النظام.

        ملخص تقديرات التعرض للإشعاع K.

        كان أفضل تقدير لمتوسط ​​تعرض الجسم الكلي لـ K بين 39 و 49 Gy ، منها حوالي 9 Gy بسبب نيوترونات الانشطار. تم تسليم جزء أكبر بكثير من الجرعة إلى النصف العلوي من الجسم مقارنة بالنصف السفلي. يوضح الجدول 1 تقديرًا لتعرض إشعاع K.

        الجدول 1. تقديرات التعرض للإشعاع K.

        المنطقة والشروط

        نيوترون سريع
        الجرعة الممتصة (غراي)

        غاما
        الجرعة الممتصة (غراي)

        الإجمالي
        الجرعة الممتصة (غراي)

        الرأس (الحادث)

        26

        78

        104

        الجزء العلوي للامعاء
        (حادثة)

        30

        90

        124

        إجمالي الجسم (متوسط)

        9

        30-40

        39-49

         

        الدورة السريرية للمريض

        في الماضي ، يمكن تقسيم المسار السريري للمريض K إلى أربع فترات متميزة. اختلفت هذه الفترات من حيث المدة والأعراض والاستجابة للعلاج الداعم.

        اتسمت الفترة الأولى ، التي استمرت من 20 إلى 30 دقيقة ، بانهيار جسدي فوري وعجز عقلي. تطورت حالته إلى شبه وعي وسجود شديد.

        واستغرقت الفترة الثانية حوالي 1.5 ساعة وبدأت بوصوله على نقالة إلى غرفة الطوارئ بالمستشفى ، وانتهت بنقله من غرفة الطوارئ إلى الجناح لمزيد من العلاج الداعم. تميزت هذه الفترة الزمنية بصدمة قلبية وعائية شديدة لدرجة أن الموت بدا وشيكًا طوال الوقت. بدا أنه يعاني من آلام شديدة في البطن.

        استغرقت الفترة الثالثة حوالي 28 ساعة وتميزت بتحسين شخصي كافٍ لتشجيع المحاولات المستمرة للتخفيف من نقص الأكسجين وانخفاض ضغط الدم وفشل الدورة الدموية.

        بدأت الفترة الرابعة ببداية غير معلن عنها للتهيج والعداء المتزايد بسرعة ، متاخمًا للهوس ، تليها الغيبوبة والموت في حوالي ساعتين. استمرت الدورة السريرية بأكملها 2 ساعة من وقت التعرض للإشعاع حتى الموت.

        لوحظت التغيرات الإكلينيكية الأكثر دراماتيكية في نظامي تكوين الدم والجهاز البولي. لم يتم العثور على الخلايا الليمفاوية في الدورة الدموية بعد الساعة الثامنة ، وكان هناك إغلاق كامل تقريبًا للبول على الرغم من إعطاء كمية كبيرة من السوائل.

        تراوحت درجة حرارة المستقيم لـ K بين 39.4 و 39.7 درجة مئوية في أول 6 ساعات ثم انخفضت بسرعة إلى وضعها الطبيعي ، حيث بقيت طوال فترة حياته. تم النظر في درجة الحرارة الأولية المرتفعة هذه والحفاظ عليها لمدة 6 ساعات بما يتماشى مع جرعة الإشعاع الهائلة المشتبه بها. كان تشخيصه خطيراً.

        من بين جميع القرارات المختلفة التي تم إجراؤها أثناء مسار المرض ، وجد أن التغيرات في عدد الخلايا البيضاء هي أبسط وأفضل مؤشر تنبؤي للإشعاع الشديد. يعتبر الاختفاء الفعلي للخلايا الليمفاوية من الدورة الدموية الطرفية في غضون 6 ساعات من التعرض علامة خطيرة.

        تم استخدام ستة عشر عاملًا علاجيًا مختلفًا في علاج أعراض K على مدار حوالي 30 ساعة. على الرغم من هذا واستمرار إعطاء الأكسجين ، أصبحت نغمات قلبه بعيدة جدًا وبطيئة وغير منتظمة بعد حوالي 32 ساعة من التشعيع. ثم أصبح قلبه يضعف تدريجياً وتوقف فجأة بعد 34 ساعة و 45 دقيقة من التعرض للإشعاع.

        مفاعل Windscale رقم 1 حادث 9-12 أكتوبر 1957

        كان مفاعل الرياح رقم 1 عبارة عن مفاعل مبرد بالهواء ومُعتمد على الجرافيت لإنتاج البلوتونيوم الطبيعي بوقود اليورانيوم. تم تدمير اللب جزئيًا بنيران في 15 أكتوبر 1957. نتج عن هذا الحريق إطلاق ما يقرب من 0.74 PBq (1015+ Bq) من اليود 131 (131أنا) لبيئة الريح.

        وفقًا لتقرير معلومات الحادث الصادر عن لجنة الطاقة الذرية الأمريكية حول حادثة Windscale ، كان الحادث ناتجًا عن أخطاء في حكم المشغل فيما يتعلق ببيانات المزدوجات الحرارية وزاد الأمر سوءًا بسبب المعالجة الخاطئة للمفاعل التي سمحت بارتفاع درجة حرارة الجرافيت بسرعة كبيرة. ساهم أيضًا في حقيقة أن المزدوجات الحرارية لدرجة حرارة الوقود كانت موجودة في الجزء الأكثر سخونة من المفاعل (أي حيث حدثت أعلى معدلات الجرعات) أثناء العمليات العادية بدلاً من أجزاء المفاعل التي كانت أكثر سخونة أثناء الإطلاق غير الطبيعي. كان النقص الثاني في المعدات هو مقياس قوة المفاعل ، والذي تمت معايرته للعمليات العادية وقراءته منخفضة أثناء التلدين. نتيجة لدورة التسخين الثانية ، ارتفعت درجة حرارة الجرافيت في 9 أكتوبر ، خاصة في الجزء الأمامي السفلي من المفاعل حيث تعطلت بعض الكسوة بسبب الارتفاع السريع في درجة الحرارة في وقت سابق. على الرغم من وجود عدد من إطلاقات اليود الصغيرة في 9 أكتوبر ، لم يتم التعرف على الإطلاقات حتى 10 أكتوبر عندما أظهر مقياس نشاط المداخن زيادة كبيرة (والتي لم تعتبر ذات أهمية كبيرة). أخيرًا ، بعد ظهر يوم 10 أكتوبر ، أشارت جهات رصد أخرى (موقع كالدر) إلى إطلاق نشاط إشعاعي. لم تفشل الجهود المبذولة لتبريد المفاعل عن طريق إجبار الهواء من خلاله فحسب ، بل زادت في الواقع من حجم النشاط الإشعاعي المنبعث.

        كانت الإصدارات المقدرة من حادث Windscale 0.74 PBq من 131أنا ، 0.22 PBq من السيزيوم 137 (137سي إس) ، 3.0 تيرا بايت كيو (1012Bq) من السترونشيوم 89 (89Sr) ، و 0.33 تيرا بايت من السترونشيوم 90
        (90ريال سعودى). كان أعلى معدل لجرعة جاما الممتصة خارج الموقع حوالي 35 ميكروغرام / ساعة بسبب النشاط المحمول جوا. كانت قراءات النشاط الجوي حول نباتات Windscale و Calder غالبًا ما تكون من 5 إلى 10 أضعاف المستويات القصوى المسموح بها ، مع قمم عرضية تبلغ 150 ضعف المستويات المسموح بها. امتد حظر الحليب على دائرة نصف قطرها حوالي 420 كم.

        أثناء العمليات للسيطرة على المفاعل ، تلقى 14 عاملاً مكافئ جرعة أكبر من 30 ملي سيفرت لكل ربع سنة ، مع أقصى جرعة مكافئة عند 46 ملي سيفرت لكل ربع سنة.

        الدروس المستفادة

        هناك العديد من الدروس المستفادة فيما يتعلق بتصميم وتشغيل مفاعل اليورانيوم الطبيعي. كما أن أوجه القصور المتعلقة بأجهزة المفاعل وتدريب مشغلي المفاعل تثير أيضًا نقاطًا مماثلة لحادث جزيرة ثري مايل (انظر أدناه).

        لا توجد مبادئ توجيهية للتعرض قصير الأجل المسموح به لليود المشع في الغذاء. أجرى مجلس البحوث الطبية البريطاني تحقيقًا وتحليلاً شاملاً وسريعًا. تم استخدام الكثير من البراعة في الاستخراج الفوري للتركيزات القصوى المسموح بها لـ 131أنا في الطعام. الدراسة المستويات المرجعية للطوارئ التي نتجت عن هذا الحادث بمثابة أساس لأدلة التخطيط للطوارئ المستخدمة الآن في جميع أنحاء العالم (براينت 1969).

        تم اشتقاق ارتباط مفيد للتنبؤ بتلوث اليود المشع في اللبن. وجد أن مستويات إشعاع جاما في المراعي التي تجاوزت 0.3 ميكروغرام / ساعة أنتجت الحليب والتي تجاوزت 3.7 ميجا بيكسل / م.3.

        الجرعة الممتصة من استنشاق التعرض الخارجي لليود المشع لا تكاد تذكر مقارنة بجرعة شرب الحليب أو تناول منتجات الألبان. في حالات الطوارئ ، يُفضل التحليل الطيفي السريع لأشعة جاما على الإجراءات المختبرية البطيئة.

        أجرى خمسة عشر فريقًا من شخصين مسوحات إشعاعية وحصلوا على عينات. تم استخدام عشرين شخصًا لتنسيق العينات وإبلاغ البيانات. شارك حوالي 150 من علماء الكيمياء الإشعاعية في تحليل أخذ العينات.

        مرشحات كومة الصوف الزجاجي ليست مرضية في ظل ظروف الحوادث.

        حادث مسرّع نفط الخليج بتاريخ 4 أكتوبر 1967

        كان فنيو شركة نفط الخليج يستخدمون مسرع 3 MeV Van de Graaff لتنشيط عينات التربة في 4 أكتوبر 1967. مزيج من فشل التعشيق في مفتاح الطاقة لوحدة التحكم في التسارع وتثبيت العديد من الأقفال المتشابكة على نفق الأمان أدى الباب والغرفة المستهدفة داخل الباب إلى تعرضات عرضية خطيرة لثلاثة أفراد. تلقى أحد الأفراد ما يعادل جرعة واحدة تقريبًا من الجسم بالكامل ، بينما تلقى الثاني ما يقرب من 1 جراي مكافئ لجرعة الجسم بالكامل والثالث حصل على ما يقرب من 3 غراي جرعة مكافئة للجسم بالكامل ، بالإضافة إلى ما يقرب من 6 غراي لليدين و 60 غراي إلى القدمين.

        أبلغ أحد ضحايا الحادث القسم الطبي ، حيث اشتكى من الغثيان والقيء وآلام العضلات العامة. تم تشخيص أعراضه بشكل خاطئ في البداية على أنها أعراض الأنفلونزا. عندما ظهر المريض الثاني بنفس الأعراض تقريبًا ، تقرر أنه من المحتمل أن يكون قد تعرض للإشعاع بشكل كبير. شارات الفيلم التحقق من ذلك. أشرف الدكتور نيل والد ، قسم الصحة الإشعاعية بجامعة بيتسبرغ ، على اختبارات قياس الجرعات وعمل أيضًا كطبيب منسق في متابعة وعلاج المرضى.

        قام الدكتور والد بسرعة كبيرة بنقل وحدات التصفية المطلقة إلى مستشفى بنسلفانيا الغربي في بيتسبرغ حيث تم إدخال المرضى الثلاثة. قام بإعداد هذه المرشحات المطلقة / مرشحات التدفق الصفحي لتنظيف بيئة المرضى من جميع الملوثات البيولوجية. تم استخدام وحدات "العزل العكسي" على مريض تعرض لـ Gy لمدة 1 يومًا ، وعلى مرضى تعرضوا لـ 16 و 3 Gy لمدة شهر ونصف تقريبًا.

        وصل الدكتور إي دونال توماس من جامعة واشنطن لإجراء عملية زرع نخاع عظمي لمريض 6 Gy في اليوم الثامن بعد التعرض. عمل الأخ التوأم للمريض كمتبرع بنخاع العظم. على الرغم من أن هذا العلاج الطبي البطولي أنقذ حياة مريض 6 Gy ، إلا أنه لا يمكن فعل أي شيء لإنقاذ ذراعيه ورجليه ، حيث تلقى كل منهما عشرات الجرعات الممتصة.

        الدروس المستفادة

        إذا تم اتباع إجراء التشغيل البسيط المتمثل في استخدام مقياس المسح دائمًا عند دخول غرفة التعرض ، لكان من الممكن تجنب هذا الحادث المأساوي.

        تم إغلاق قفلين متشابكين على الأقل لفترات طويلة قبل وقوع هذا الحادث. هزيمة التعشيق الواقية أمر لا يطاق.

        يجب إجراء فحوصات الصيانة الدورية على أقفال الطاقة الكهربائية التي يتم تشغيلها بواسطة مفتاح التسريع.

        أنقذت العناية الطبية في الوقت المناسب حياة الشخص الأكثر تعرضًا. كان الإجراء البطولي لعملية زرع نخاع العظم الكاملة جنبًا إلى جنب مع استخدام العزل العكسي والرعاية الطبية الجيدة كلها عوامل رئيسية في إنقاذ حياة هذا الشخص.

        يمكن الحصول على مرشحات العزل العكسي في غضون ساعات ليتم تركيبها في أي مستشفى لرعاية المرضى المعرضين بشدة.

        في وقت لاحق ، كانت السلطات الطبية المعنية بهؤلاء المرضى قد أوصت بالبتر في وقت مبكر وعلى مستوى نهائي في غضون شهرين أو ثلاثة أشهر بعد التعرض. يقلل البتر المبكر من احتمالية الإصابة بالعدوى ، ويعطي فترة أقصر من الألم الشديد ، ويقلل من مسكنات الألم المطلوبة للمريض ، وربما يقلل من إقامة المريض في المستشفى ، وربما يساهم في إعادة التأهيل المبكر. يجب بالطبع إجراء البتر المبكر أثناء ربط معلومات قياس الجرعات مع الملاحظات السريرية.

        حادث مفاعل النموذج الأولي SL-1 (أيداهو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 3 يناير 1961)

        هذا هو الحادث الأول (والوحيد حتى الآن) المميت في تاريخ عمليات المفاعلات الأمريكية. SL-1 هو نموذج أولي لمفاعل طاقة حزمة صغير للجيش (APPR) مصمم للنقل الجوي إلى المناطق النائية لإنتاج الطاقة الكهربائية. تم استخدام هذا المفاعل لاختبار الوقود ولتدريب طاقم المفاعل. تم تشغيله في موقع صحراوي نائي لمحطة اختبار المفاعل الوطني في أيداهو فولز ، أيداهو ، بواسطة هندسة الاحتراق للجيش الأمريكي. كان SL-1 ليس مفاعل طاقة تجاري (AEC 1961 ؛ الجمعية النووية الأمريكية 1961).

        في وقت وقوع الحادث ، تم تحميل SL-1 بـ 40 عنصر وقود و 5 شفرات قضيب تحكم. يمكن أن ينتج مستوى طاقة 3 ميغاواط (حراري) وكان عبارة عن مفاعل غليان مبرد ومعدل.

        وأسفر الحادث عن مقتل ثلاثة عسكريين. نتج الحادث عن سحب قضيب تحكم واحد لمسافة تزيد عن متر واحد. تسبب هذا في دخول المفاعل إلى الحرجية السريعة. السبب وراء سحب مشغل مفاعل ماهر ومرخص له خبرة كبيرة في عمليات إعادة التزود بالوقود سحب قضيب التحكم بعد نقطة توقفه العادية غير معروف.

        كان أحد ضحايا الحادث الثلاثة على قيد الحياة عندما وصل أفراد الاستجابة الأولية إلى مكان الحادث لأول مرة. غطت نواتج الانشطار عالية النشاط جسده وغرقت في جلده. تم تسجيل أجزاء من جلد الضحية بما يزيد عن 4.4 غراي / ساعة عند 15 سم وأعاقت الإنقاذ والعلاج الطبي.

        الدروس المستفادة

        لم يتم تصميم أي مفاعل منذ وقوع حادث SL-1 بحيث يمكن وضعه في حالة "حرج سريع" باستخدام قضيب تحكم واحد.

        يجب أن تحتوي جميع المفاعلات على عدادات مسح محمولة في الموقع لها نطاقات أكبر من 20 ملي غراي / ساعة. يوصى بمقاييس المسح التي يبلغ مدىها 10 غراي / ساعة كحد أقصى.

        ملاحظة: أظهر حادث ثري مايل آيلاند أن 100 Gy / h هو النطاق المطلوب لكل من قياسات جاما وبيتا.

        تكون مرافق العلاج مطلوبة حيث يمكن لمريض شديد التلوث أن يتلقى علاجًا طبيًا نهائيًا مع ضمانات معقولة للموظفين المرافقين. نظرًا لأن معظم هذه المرافق ستكون في عيادات مع مهام أخرى جارية ، فقد تتطلب السيطرة على الملوثات المشعة المحمولة جواً والماء أحكاماً خاصة.

        ماكينات الاشعة الصناعية والتحليلية

        إن التعرضات العرضية لأنظمة الأشعة السينية عديدة وغالبًا ما تنطوي على تعرضات عالية للغاية لأجزاء صغيرة من الجسم. ليس من غير المعتاد أن تنتج أنظمة حيود الأشعة السينية معدلات جرعة ممتصة تبلغ 5 Gy / s عند 10 سم من تركيز الأنبوب. على مسافات أقصر ، غالبًا ما تم قياس معدلات 100 Gy / s. عادةً ما تكون الحزمة ضيقة ، ولكن حتى التعرض لبضع ثوانٍ يمكن أن يؤدي إلى إصابة محلية شديدة (Lubenau et al. 1967 ؛ Lindell 1968 ؛ Haynie and Olsher 1981 ؛ ANSI 1977).

        نظرًا لأن هذه الأنظمة تُستخدم غالبًا في ظروف "غير اعتيادية" ، فإنها تصلح لإنتاج حالات التعرض العرضي. يبدو أن أنظمة الأشعة السينية المستخدمة بشكل شائع في العمليات العادية آمنة بشكل معقول. لم يتسبب فشل المعدات في التعرضات الشديدة.

        الدروس المستفادة من التعرض العرضي للأشعة السينية

        حدثت معظم حالات التعرض العرضي أثناء الاستخدامات غير الروتينية عندما تم تفكيك المعدات جزئيًا أو إزالة أغطية الدرع.

        في حالات التعرض الأكثر خطورة ، كان هناك نقص في التعليمات المناسبة للموظفين وموظفي الصيانة.

        إذا تم استخدام طرق بسيطة وآمنة لضمان إيقاف تشغيل أنابيب الأشعة السينية أثناء عمليات الإصلاح والصيانة ، لكان من الممكن تجنب العديد من حالات التعرض العرضي.

        يجب استخدام مقاييس جرعات الإصبع أو الرسغ للمشغلين وأفراد الصيانة الذين يعملون مع هذه الآلات.

        إذا كانت هناك حاجة للتشابك ، لكان من الممكن تجنب العديد من حالات التعرض العرضي.

        كان خطأ المشغل سببًا مساهمًا في معظم الحوادث. غالبًا ما أدى عدم وجود حاويات مناسبة أو تصميم تدريع رديء إلى تفاقم الموقف.

        Iحوادث التصوير الشعاعي الصناعي

        منذ الخمسينيات وحتى السبعينيات ، كان أعلى معدل لحوادث الإشعاع لنشاط واحد دائمًا لعمليات التصوير الشعاعي الصناعية (الوكالة الدولية للطاقة الذرية 1950 ، 1970). لا تزال الهيئات التنظيمية الوطنية تكافح لخفض المعدل من خلال مجموعة من اللوائح المحسنة ومتطلبات التدريب الصارمة وسياسات التفتيش والإنفاذ الأكثر صرامة (USCFR 1969). نجحت هذه الجهود التنظيمية بشكل عام ، ولكن لا تزال تحدث العديد من الحوادث المرتبطة بالتصوير الشعاعي الصناعي. قد يكون التشريع الذي يسمح بغرامات مالية ضخمة هو الأداة الأكثر فعالية في الحفاظ على السلامة الإشعاعية مركزة في أذهان إدارة التصوير الشعاعي الصناعي (وبالتالي ، أيضًا ، في أذهان العمال).

        أسباب حوادث التصوير الشعاعي الصناعي

        تدريب العمال. من المحتمل أن يكون للتصوير الشعاعي الصناعي متطلبات تعليمية وتدريبية أقل من أي نوع آخر من العمل الإشعاعي. لذلك ، يجب تنفيذ متطلبات التدريب الحالية بصرامة.

        حافز إنتاج العامل. لسنوات ، كان التركيز الرئيسي لمصوري الأشعة الصناعية على كمية الصور الشعاعية الناجحة التي يتم إنتاجها يوميًا. يمكن أن تؤدي هذه الممارسة إلى أعمال غير آمنة وكذلك إلى عدم استخدام عرضي لقياس جرعات الأفراد بحيث لا يتم اكتشاف تجاوز حدود الجرعة المكافئة.

        عدم وجود المسوحات المناسبة. يعد المسح الشامل لخنازير المصدر (حاويات التخزين) (الشكل 1) بعد كل تعرض هو الأكثر أهمية. إن عدم إجراء هذه المسوح هو السبب الوحيد الأكثر احتمالاً للتعرضات غير الضرورية ، وكثير منها غير مسجَّل ، حيث نادرًا ما يستخدم المصورون الشعاعيون مقاييس جرعات اليد أو الإصبع (الشكل 1).

        الشكل 1. كاميرا التصوير الشعاعي الصناعي

        ايون060F1

        مشاكل المعدات. بسبب الاستخدام المكثف لكاميرات التصوير الشعاعي الصناعية ، يمكن لآليات لف المصدر أن تتلاشى وتتسبب في عدم تراجع المصدر تمامًا إلى وضع التخزين الآمن (النقطة أ في الشكل 1). هناك أيضًا العديد من حالات فشل تعشيق مصدر الخزانة التي تتسبب في التعرض العرضي للأفراد.

        تصميم خطط الطوارئ

        يوجد العديد من الإرشادات الممتازة ، العامة والخاصة ، لتصميم خطط الطوارئ. بعض المراجع مفيدة بشكل خاص. هذه ترد في القراءات المقترحة في نهاية هذا الفصل.

        الصياغة الأولية لخطة وإجراءات الطوارئ

        أولاً ، يجب على المرء تقييم مخزون المواد المشعة بالكامل للمنشأة المعنية. ثم يجب تحليل الحوادث ذات المصداقية حتى يتمكن المرء من تحديد شروط إطلاق المصدر القصوى المحتملة. بعد ذلك ، يجب أن تمكّن الخطة وإجراءاتها مشغلي المنشأة من:

          1. التعرف على موقف الحادث
          2. يصنف الحادث حسب الخطورة
          3. اتخاذ خطوات للتخفيف من حدة الحادث
          4. جعل الإخطارات في الوقت المناسب
          5. طلب المساعدة بكفاءة وسرعة
          6. تحديد كمية الإطلاقات
          7. تتبع حالات التعرض داخل وخارج الموقع ، وكذلك احتفظ بحالات التعرض للطوارئ ALARA
          8. استعادة المرفق في أسرع وقت ممكن
          9. الاحتفاظ بسجلات دقيقة ومفصلة.

                           

                          أنواع الحوادث المرتبطة بالمفاعلات النووية

                          فيما يلي قائمة ، من الأرجح إلى الأقل احتمالية ، بأنواع الحوادث المرتبطة بالمفاعلات النووية. (الحادث غير النووي ، من النوع الصناعي العام هو الأكثر ترجيحًا إلى حد بعيد).

                            1. إطلاق غير متوقع منخفض المستوى للمواد المشعة مع تعرض الأفراد للإشعاع الخارجي بشكل ضئيل أو معدوم. يحدث عادة أثناء عمليات الإصلاح الكبرى أو عند شحن الراتنج المستهلك أو الوقود المستهلك. غالبًا ما يكون تسرب نظام التبريد وانسكاب حوض عينة سائل التبريد من أسباب انتشار التلوث الإشعاعي.
                            2. التعرض الخارجي غير المتوقع للأفراد. يحدث هذا عادةً أثناء عمليات الإصلاح الكبرى أو الصيانة الروتينية.
                            3. مزيج من انتشار التلوث ، وتلوث الأفراد ، والتعرض للإشعاع الخارجي للموظفين ذوي المستوى المنخفض هو الحادث التالي الأكثر احتمالا. تحدث هذه الحوادث في ظل نفس الظروف مثل 1 و 2 أعلاه.
                            4. إجمالي تلوث السطح بسبب تسرب نظام تبريد مفاعل رئيسي أو تسرب سائل تبريد الوقود المستهلك.
                            5. رقائق أو جزيئات كبيرة من المادة الخام المنشط (انظر التعريف أدناه) في الجلد أو الأذنين أو العينين أو عليها.
                            6. التعرض للإشعاع عالي المستوى للعاملين في المصنع. يحدث هذا عادة بسبب الإهمال.
                            7. إطلاق كميات صغيرة ولكن أكبر من الكميات المسموح بها من النفايات المشعة إلى خارج حدود المصنع. عادة ما يرتبط هذا بالفشل البشري.
                            8. انصهار المفاعل. من المحتمل أن يحدث تلوث إجمالي خارج الموقع بالإضافة إلى تعرض كبير للموظفين.
                            9. رحلة المفاعل (SL – 1 نوع من الحوادث).

                                             

                                            النويدات المشعة المتوقعة من حوادث المفاعل المبرد بالماء:

                                              • التآكل النشط ومنتجات التآكل (المعروفة باسم الخام) في المبرد ؛ على سبيل المثال ، كوبالت -60 أو -58 (60شارك ، 58Co) والحديد 59 (59Fe) والمنغنيز -58 (58Mn) و tantalum-183 (183تا)
                                              • نواتج الانشطار منخفضة المستوى موجودة عادة في المبرد ؛ على سبيل المثال ، اليود 131 (131أنا) والسيزيوم 137 (137ج)
                                              • في مفاعلات الماء المغلي ، 1 و 2 أعلاه بالإضافة إلى إطلاق الغاز المستمر لمستويات منخفضة من التريتيوم 
                                              • (3H) والغازات المشعة النبيلة مثل xenon-133 و -135 (133Xe ، 135Xe) ، أرجون 41 (41Ar) و krypton-85 (85كر)
                                              • التريتيوم (3ح) مصنعة داخل القلب بمعدل 1.3 × 10-4 ذرات 3H لكل انشطار (فقط جزء بسيط من هذا يترك الوقود).

                                                    الشكل 2. مثال على خطة الطوارئ لمحطة الطاقة النووية ، جدول المحتويات

                                                    ايون060T2

                                                    خطة الطوارئ النموذجية لمحطة الطاقة النووية ، جدول المحتويات

                                                    الشكل 2 هو مثال لجدول محتويات لخطة الطوارئ لمحطة الطاقة النووية. يجب أن تتضمن هذه الخطة كل فصل موضح وأن تكون مصممة لتلبية المتطلبات المحلية. ترد قائمة بإجراءات تنفيذ مفاعل الطاقة النموذجي في الشكل 3.

                                                    الشكل 3. الإجراءات النموذجية لتنفيذ مفاعل الطاقة

                                                    ايون060F5

                                                    المراقبة البيئية الإشعاعية أثناء الحوادث

                                                    غالبًا ما تسمى هذه المهمة EREMP (برنامج المراقبة البيئية الإشعاعية الطارئة) في المنشآت الكبيرة.

                                                    كان أحد أهم الدروس المستفادة للجنة التنظيم النووي الأمريكية والوكالات الحكومية الأخرى من حادث جزيرة ثري مايل هو أنه لا يمكن للمرء تنفيذ EREMP بنجاح في يوم أو يومين دون تخطيط مسبق مكثف. على الرغم من أن حكومة الولايات المتحدة أنفقت عدة ملايين من الدولارات على مراقبة البيئة حول محطة ثري مايل آيلاند النووية أثناء الحادث ، إلا أن أقل من 5% من إجمالي الإطلاقات التي تم قياسها. كان هذا بسبب التخطيط المسبق السيئ وغير الكافي.

                                                    تصميم برامج المراقبة البيئية الإشعاعية الطارئة

                                                    أظهرت التجربة أن EREMP الناجح الوحيد هو الذي تم تصميمه في برنامج الرصد البيئي الإشعاعي الروتيني. خلال الأيام الأولى لحادث جزيرة ثري مايل ، تم التعرف على أنه لا يمكن إنشاء EREMP فعال بنجاح في يوم أو يومين ، بغض النظر عن مقدار القوى العاملة والأموال المستخدمة في البرنامج.

                                                    مواقع أخذ العينات

                                                    سيتم استخدام جميع مواقع برنامج المراقبة البيئية الإشعاعية الروتينية أثناء مراقبة الحوادث على المدى الطويل. بالإضافة إلى ذلك ، يجب إنشاء عدد من المواقع الجديدة بحيث يكون لفرق المسح الآلية مواقع محددة مسبقًا في كل جزء من كل قطاع 22 درجة (انظر الشكل 3). بشكل عام ، ستكون مواقع أخذ العينات في مناطق بها طرق. ومع ذلك ، يجب إجراء استثناءات للمواقع التي يتعذر الوصول إليها عادةً ولكن يحتمل أن تكون مشغولة مثل أراضي المعسكرات ومسارات المشي لمسافات طويلة على بعد حوالي 16 كم في اتجاه الريح من وقوع الحادث.

                                                    الشكل 3. تعيينات القطاع والمنطقة لأخذ العينات الإشعاعية ونقاط المراقبة داخل مناطق التخطيط للطوارئ

                                                    ايون060F4

                                                    يوضح الشكل 3 تعيين القطاع والمنطقة لنقاط المراقبة الإشعاعية والبيئية. يمكن للمرء أن يعين قطاعات 22 درجة حسب الاتجاهات الأساسية (على سبيل المثال ، N, NNEو NE) أو بأحرف بسيطة (على سبيل المثال ، A من خلال R). ومع ذلك ، لا يوصى باستخدام الحروف لأنه من السهل الخلط بينها وبين تدوين الاتجاه. على سبيل المثال ، من غير المربك استخدام الاتجاه W For غرب بدلا من الرسالة N.

                                                    يجب زيارة كل موقع عينة محدد خلال تدريب تدريبي حتى يكون الأشخاص المسؤولون عن المراقبة وأخذ العينات على دراية بموقع كل نقطة وسيكونون على دراية "بالمساحات الميتة" اللاسلكية والطرق السيئة ومشاكل العثور على المواقع في الظلام وهكذا. نظرًا لعدم تغطية أي تدريبات جميع المواقع المحددة مسبقًا داخل منطقة الحماية الطارئة البالغ طولها 16 كم ، يجب تصميم التدريبات بحيث تتم زيارة جميع نقاط العينة في نهاية المطاف. غالبًا ما يكون من المفيد التحديد المسبق لقدرة مركبات فريق المسح على التواصل مع كل نقطة محددة مسبقًا. يتم اختيار المواقع الفعلية لنقاط العينة باستخدام نفس المعايير كما في REMP (NRC 1980) ؛ على سبيل المثال ، خط الموقع ، الحد الأدنى من منطقة الاستبعاد ، أقرب فرد ، أقرب مجتمع ، أقرب مدرسة ، مستشفى ، دار رعاية ، قطيع حيوانات حلوب ، حديقة ، مزرعة وما إلى ذلك.

                                                    فريق مسح الرصد الإشعاعي

                                                    أثناء وقوع حادث ينطوي على انبعاثات كبيرة لمواد مشعة ، يجب أن تراقب فرق المراقبة الإشعاعية باستمرار في الميدان. يجب عليهم أيضًا المراقبة المستمرة في الموقع إذا سمحت الظروف بذلك. عادة ، ستراقب هذه الفرق إشعاع غاما وبيتا المحيطين وتعاين الهواء بحثًا عن وجود الجسيمات المشعة والهالوجينات.

                                                    يجب أن تكون هذه الفرق مدربة تدريباً جيداً في جميع إجراءات المراقبة ، بما في ذلك مراقبة التعرضات الخاصة بها ، وأن تكون قادرة على نقل هذه البيانات بدقة إلى المحطة الأساسية. يجب الإبلاغ بعناية عن التفاصيل مثل نوع عداد المسح والرقم التسلسلي وحالة النافذة المفتوحة أو المغلقة في أوراق تسجيل جيدة التصميم.

                                                    في بداية حالة الطوارئ ، قد يضطر فريق مراقبة الطوارئ إلى المراقبة لمدة 12 ساعة دون انقطاع. ومع ذلك ، بعد الفترة الأولية ، يجب تقليل الوقت الميداني لفريق المسح إلى ثماني ساعات مع استراحة واحدة على الأقل لمدة 30 دقيقة.

                                                    نظرًا لأنه قد تكون هناك حاجة إلى المراقبة المستمرة ، يجب أن تكون هناك إجراءات لتزويد فرق المسح بالطعام والشراب ، وأدوات الاستبدال والبطاريات ، ونقل مرشحات الهواء ذهابًا وإيابًا.

                                                    على الرغم من أن فرق المسح ستعمل على الأرجح 12 ساعة في كل وردية ، إلا أن هناك حاجة لثلاث نوبات في اليوم لتوفير المراقبة المستمرة. خلال حادث جزيرة ثري مايل ، تم نشر ما لا يقل عن خمسة فرق مراقبة في أي وقت خلال الأسبوعين الأولين. يجب التخطيط مسبقًا للوجستيات لدعم مثل هذا الجهد بعناية.

                                                    فريق أخذ العينات الإشعاعية البيئية

                                                    تعتمد أنواع العينات البيئية المأخوذة أثناء وقوع حادث على نوع الإطلاقات (المحمولة جواً مقابل الماء) واتجاه الرياح والوقت من العام. يجب أخذ عينات التربة ومياه الشرب حتى في فصل الشتاء. على الرغم من أنه قد لا يتم الكشف عن إطلاقات الهالوجين المشع ، يجب أخذ عينات الحليب بسبب عامل التراكم الأحيائي الكبير.

                                                    يجب أخذ العديد من العينات الغذائية والبيئية لطمأنة الجمهور على الرغم من أن الأسباب الفنية قد لا تبرر الجهد المبذول. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون هذه البيانات لا تقدر بثمن خلال أي إجراءات قانونية لاحقة.

                                                    تعد أوراق السجل المخطط لها مسبقًا باستخدام إجراءات البيانات خارج الموقع المدروسة بعناية ضرورية للعينات البيئية. يجب أن يكون جميع الأشخاص الذين يأخذون عينات بيئية قد أظهروا فهماً واضحاً للإجراءات وأن يكون لديهم تدريب ميداني موثق.

                                                    إذا أمكن ، يجب أن يتم جمع بيانات العينة البيئية خارج الموقع بواسطة مجموعة مستقلة خارج الموقع. من المفضل أيضًا أن يتم أخذ عينات بيئية روتينية من قبل نفس المجموعة خارج الموقع ، بحيث يمكن استخدام المجموعة القيمة في الموقع لجمع البيانات الأخرى أثناء وقوع حادث.

                                                    ومن الجدير بالذكر أنه خلال حادث جزيرة ثري مايل ، تم جمع كل عينة بيئية يجب أخذها ، ولم يتم فقد عينة بيئية واحدة. حدث هذا على الرغم من زيادة معدل أخذ العينات بأكثر من عشرة أضعاف معدلات أخذ العينات قبل وقوع الحادث.

                                                    معدات مراقبة الطوارئ

                                                    يجب أن يكون مخزون معدات مراقبة الطوارئ على الأقل ضعف ما هو مطلوب في أي وقت. يجب وضع الخزائن حول المجمعات النووية في أماكن مختلفة حتى لا يمنع حادث واحد الوصول إلى كل هذه الخزانات. لضمان الجاهزية ، يجب جرد المعدات وفحص معايرتها على الأقل مرتين في السنة وبعد كل تمرين. يجب أن تكون الشاحنات الصغيرة والشاحنات في المنشآت النووية الكبيرة مجهزة بالكامل لمراقبة الطوارئ في الموقع وخارجه.

                                                    قد تكون مختبرات العد في الموقع غير قابلة للاستخدام أثناء الطوارئ. لذلك ، يجب إجراء ترتيبات مسبقة لمختبر عد بديل أو متنقل. هذا هو مطلب الآن لمحطات الطاقة النووية الأمريكية (USNRC 1983).

                                                    يجب أن يفي نوع معدات المراقبة البيئية ومدى تطورها بمتطلبات حضور أسوأ حادث في المنشأة النووية. فيما يلي قائمة بمعدات المراقبة البيئية النموذجية المطلوبة لمحطات الطاقة النووية:

                                                      1. يجب أن تشتمل معدات أخذ عينات الهواء على وحدات تعمل بالبطاريات لأخذ العينات على المدى القصير وأن تكون قابلة للتشغيل بالتيار المتردد مع مسجلات مخطط شريطي وقدرات إنذار للمراقبة طويلة المدى.
                                                      2. يجب أن تحتوي معدات أخذ العينات السائلة على أجهزة أخذ عينات مستمرة. يجب أن تكون أجهزة أخذ العينات قابلة للتشغيل في البيئة المحلية ، بغض النظر عن مدى قسوة ذلك.
                                                      3. يجب أن يكون لمقاييس مسح جاما المحمولة لأعمال الزرع نطاقًا أقصى يبلغ 100 غراي / ساعة ، ويجب أن تكون معدات المسح المنفصلة قادرة على قياس إشعاع بيتا حتى 100 غراي / ساعة.
                                                      4. في الموقع ، يجب أن يشتمل قياس جرعات الأفراد على إمكانية قياس بيتا ، بالإضافة إلى مقاييس جرعات الإصبع الحرارية (TLDs) (الشكل 4). قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى قياس جرعات الأطراف الأخرى. هناك حاجة دائمًا إلى مجموعات إضافية من مقاييس جرعات التحكم في حالات الطوارئ. قد تكون هناك حاجة إلى قارئ TLD محمول للارتباط بجهاز كمبيوتر المحطة عبر مودم الهاتف في مواقع الطوارئ. يجب أن يكون لدى فرق المسح الداخلية ، مثل فرق الإنقاذ والإصلاح ، مقاييس جرعات الجيب منخفضة وعالية المدى بالإضافة إلى مقاييس جرعات الإنذار المحددة مسبقًا. يجب التفكير مليًا في مستويات الجرعات المحددة مسبقًا للفرق التي قد تكون في مناطق إشعاع عالية.
                                                      5. يجب توفير لوازم الملابس الواقية في مواقع الطوارئ وفي سيارات الطوارئ. يجب توفير ملابس واقية احتياطية إضافية في حالة وقوع حوادث تدوم لفترة طويلة من الزمن.
                                                      6. يجب أن تكون معدات حماية الجهاز التنفسي في جميع خزائن ومركبات الطوارئ. يجب الاحتفاظ بقوائم محدثة للعاملين المدربين على التنفس في كل منطقة من مناطق تخزين معدات الطوارئ الرئيسية.
                                                      7. المركبات المتنقلة المجهزة بأجهزة الراديو ضرورية لفرق مسح مراقبة الإشعاع في حالات الطوارئ. يجب أن يكون موقع وتوافر المركبات الاحتياطية معروفاً.
                                                      8. يجب تخزين معدات فريق المسح البيئي في مكان مناسب ، ويفضل خارج الموقع ، بحيث تكون متاحة دائمًا.
                                                      9. يجب وضع مجموعات الطوارئ في مركز الدعم الفني ومرفق الطوارئ خارج الموقع بحيث لا تحتاج فرق المسح البديلة إلى الذهاب إلى الموقع لتلقي المعدات ونشرها.
                                                      10. في حالة وقوع حادث خطير ينطوي على إطلاق مواد مشعة في الهواء ، يجب أن تكون الاستعدادات جاهزة لاستخدام طائرات الهليكوبتر والطائرات ذات المحرك الواحد للمراقبة المحمولة جواً.

                                                                       

                                                                      الشكل 4. فني تصوير إشعاعي صناعي يرتدي شارة TLD ومقياس جرعات دائري بالحرارة (اختياري في الولايات المتحدة)

                                                                      ايون060F2

                                                                      تحليل البيانات

                                                                      يجب تحويل تحليل البيانات البيئية أثناء وقوع حادث خطير في أقرب وقت ممكن إلى موقع خارج الموقع مثل مرفق الطوارئ خارج الموقع.

                                                                      يجب وضع إرشادات محددة مسبقًا حول موعد إبلاغ بيانات العينة البيئية للإدارة. يجب الاتفاق على طريقة وتواتر نقل بيانات العينة البيئية للجهات الحكومية في وقت مبكر من وقوع الحادث.

                                                                      دروس فيزياء الصحة والكيمياء الإشعاعية المستفادة من حادث جزيرة ثري مايل

                                                                      كانت هناك حاجة إلى استشاريين خارجيين لأداء الأنشطة التالية لأن علماء فيزياء صحة النبات كانوا مشغولين بالكامل بواجبات أخرى خلال الساعات الأولى من حادث جزيرة ثري مايل في 28 مارس 1979:

                                                                        • تقييم إطلاق النفايات السائلة المشعة (الغازية والسائلة) ، بما في ذلك جمع العينات ، وتنسيق المختبرات لعد العينات ، ومراقبة جودة المختبرات ، وجمع البيانات ، وتحليل البيانات ، وإنشاء التقارير ، وتوزيع البيانات على الجهات الحكومية ومالك محطة الطاقة
                                                                        • تقييم الجرعة، بما في ذلك تحقيقات التعرض المفرط المشتبه به والفعلي ، وتلوث الجلد والتحقيقات في الترسب الداخلي ، ونماذج التعرض الكبيرة ، وحسابات الجرعات
                                                                        • برنامج الرصد البيئي الإشعاعي، بما في ذلك التنسيق الكامل لأخذ العينات ، وتحليل البيانات ، وإنشاء التقارير وتوزيعها ، وإخطارات نقاط العمل ، وتوسيع البرنامج لحالة الحادث ثم تقليص البرنامج لمدة تصل إلى عام واحد بعد الحادث
                                                                        • دراسات قياس جرعات بيتا الخاصة، بما في ذلك الدراسات الخاصة بأحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في مراقبة أفراد بيتا ، ونمذجة جرعة بيتا للجلد من الملوثات المشعة ، والمقارنات البينية لجميع أنظمة قياس جرعات موظفي بيتا جاما TLD المتاحة تجارياً.

                                                                               

                                                                              تتضمن القائمة أعلاه أمثلة للأنشطة التي لا يستطيع طاقم فيزياء الصحة العامة النموذجي إنجازها بشكل كافٍ أثناء وقوع حادث خطير. كان موظفو الفيزياء الصحية في ثري مايل آيلاند يتمتعون بخبرة كبيرة ومعرفة وكفاءة. لقد عملوا من 15 إلى 20 ساعة يوميًا في أول أسبوعين من وقوع الحادث دون انقطاع. ومع ذلك ، كانت المتطلبات الإضافية الناجمة عن الحادث كثيرة جدًا لدرجة أنهم لم يتمكنوا من أداء العديد من المهام الروتينية المهمة التي كان من السهل عادةً أداؤها.

                                                                              الدروس المستفادة من حادث جزيرة ثري مايل تشمل:

                                                                              دخول المبنى الإضافي أثناء الحادث

                                                                                1. يجب أن تكون جميع الإدخالات على تصريح عمل إشعاعي جديد راجعه كبير الفيزيائيين الصحيين في الموقع وموقعًا من قبل مشرف الوحدة أو البديل المعين.
                                                                                2. يجب أن تتمتع غرفة التحكم المناسبة بالتحكم المطلق في جميع مداخل المبنى الإضافي ومبنى مناولة الوقود. يجب عدم السماح بأي إدخالات ما لم يكن أخصائي فيزياء الصحة في نقطة التحكم أثناء الدخول.
                                                                                3. يجب عدم السماح بأي إدخالات بدون مقياس مسح يعمل بشكل صحيح من النطاق المناسب. يجب إجراء فحص موضعي لاستجابة العداد مباشرة قبل الدخول.
                                                                                4. يجب الحصول على سجل التعرض لجميع الأشخاص قبل دخولهم منطقة إشعاع عالية.
                                                                                5. التعرضات المسموح بها أثناء الدخول ، بغض النظر عن مدى أهمية تعيين المهمة.

                                                                                 

                                                                                أخذ عينات سائل التبريد الأساسي أثناء الحادث

                                                                                  1. يجب مراجعة جميع العينات التي سيتم أخذها على تصريح عمل إشعاعي جديد من قبل كبير الفيزيائيين الصحيين في الموقع والتوقيع عليها من قبل مشرف الوحدة أو المناوب.
                                                                                  2. لا ينبغي أخذ عينات سائل التبريد ما لم يتم ارتداء مقياس جرعات أقصى.
                                                                                  3. لا ينبغي أخذ عينات سائل التبريد دون توفر قفازات وملاقط محمية بطول 60 سم على الأقل في حالة كون العينة أكثر إشعاعًا مما هو متوقع.
                                                                                  4. لا ينبغي أخذ عينات سائل التبريد دون وجود درع زجاجي محتوي على الرصاص في حال كانت العينة أكثر إشعاعًا مما هو متوقع.
                                                                                  5. يجب التوقف عن أخذ العينات إذا كان من المحتمل أن يتجاوز التعرض لأطراف أو للجسم كله المستويات المحددة مسبقًا المذكورة في تصريح العمل الإشعاعي.
                                                                                  6. يجب توزيع التعرضات الهامة بين عدد من العمال إن أمكن.
                                                                                  7. يجب مراجعة جميع حالات تلوث الجلد التي تزيد عن مستويات العمل خلال 24 ساعة.

                                                                                               

                                                                                              دخول غرفة صمام المكياج

                                                                                                1. يجب إجراء مسوحات منطقة بيتا وجاما باستخدام أجهزة الكشف عن بُعد ذات النطاق الأقصى المناسب.
                                                                                                2. يجب أن يخضع الدخول الأولي في منطقة ذات معدل جرعة ممتصة يزيد عن 20 مللي جرام / ساعة إلى مراجعة مسبقة للتحقق من أن التعرض للإشعاع سيظل منخفضًا قدر الإمكان بشكل معقول.
                                                                                                3. عند الاشتباه في تسرب المياه ، يجب الكشف عن تلوث الأرض المحتمل.
                                                                                                4. يجب وضع برنامج متسق لنوع وموضع قياس جرعات الأفراد موضع التنفيذ.
                                                                                                5. مع دخول الأشخاص إلى منطقة بمعدل جرعة ممتصة تزيد عن 20 ملي / ساعة ، يجب تقييم TLDs فور الخروج.
                                                                                                6. يجب التحقق من أن جميع متطلبات تصريح العمل الإشعاعي يتم تنفيذها قبل الدخول إلى منطقة بمعدل جرعة ممتصة تزيد عن 20 ملي جرام / ساعة.
                                                                                                7. يجب أن يتم توقيت إدخالات الوقت المتحكم فيه إلى المناطق الخطرة من قبل فيزيائي الصحة.

                                                                                                             

                                                                                                            الإجراءات الوقائية والمراقبة البيئية خارج الموقع من منظور الحكومة المحلية

                                                                                                            1. قبل البدء في بروتوكول أخذ العينات ، يجب وضع معايير لإيقافه.
                                                                                                            2. لا ينبغي السماح بالتدخل الخارجي.
                                                                                                            3. يجب أن تكون هناك عدة خطوط هاتفية سرية. يجب تغيير الأرقام بعد كل أزمة.
                                                                                                            4. قدرات أنظمة القياس الجوي أفضل مما يعتقده معظم الناس.
                                                                                                            5. يجب أن يكون جهاز التسجيل في متناول اليد وأن يتم تسجيل البيانات بانتظام.
                                                                                                            6. أثناء استمرار الحلقة الحادة ، يجب التخلي عن قراءة الصحف ومشاهدة التلفزيون والاستماع إلى الراديو لأن هذه الأنشطة تزيد فقط من التوترات القائمة.
                                                                                                            7. يجب التخطيط لتوصيل الطعام ووسائل الراحة الأخرى مثل مرافق النوم لأنه قد يكون من المستحيل العودة إلى المنزل لفترة من الوقت.
                                                                                                            8. يجب التخطيط لقدرات تحليلية بديلة. حتى وقوع حادث صغير يمكن أن يغير مستويات إشعاع الخلفية في المختبر بشكل كبير.
                                                                                                            9. وتجدر الإشارة إلى أنه سيتم إنفاق المزيد من الطاقة في تجنب القرارات غير السليمة مقارنة بالتعامل مع المشكلات الحقيقية.
                                                                                                            10. يجب أن يكون مفهوما أنه لا يمكن إدارة حالات الطوارئ من المواقع البعيدة.
                                                                                                            11. وتجدر الإشارة إلى أن توصيات الإجراءات الوقائية لا تخضع لتصويت اللجنة.
                                                                                                            12. يجب وضع جميع المكالمات غير الضرورية في الانتظار ، كما يجب تعليق ضياع الوقت.

                                                                                                                           

                                                                                                                          حادث Goiânia الإشعاعي لعام 1985

                                                                                                                          أ 51 تيرا بايت 137سرقت وحدة المعالجة عن بعد Cs من عيادة مهجورة في Goiânia ، البرازيل ، في 13 سبتمبر 1985 أو حوالي ذلك. أخذ شخصان يبحثان عن الخردة المعدنية إلى المنزل تجميع المصدر لوحدة المعالجة عن بعد وحاولا تفكيك الأجزاء. كان معدل الجرعة الممتصة من مجموعة المصدر حوالي 46 Gy / ساعة عند 1 متر. لم يفهموا معنى رمز الإشعاع ثلاثي الشفرات على كبسولة المصدر.

                                                                                                                          تمزق كبسولة المصدر أثناء التفكيك. كلوريد السيزيوم 137 عالي الذوبان (137تم توزيع مسحوق CsCl) في جميع أنحاء جزء من هذه المدينة التي يبلغ عدد سكانها 1,000,000 نسمة وتسبب في واحدة من أخطر حوادث المصدر المختومة في التاريخ.

                                                                                                                          بعد التفكيك ، تم بيع بقايا تجميع المصدر إلى تاجر خردة. اكتشف أن 137توهج مسحوق CsCl في الظلام بلون أزرق (على الأرجح ، كان هذا إشعاع Cerenkov). كان يعتقد أن المسحوق يمكن أن يكون حجر كريم أو حتى خارق للطبيعة. جاء العديد من الأصدقاء والأقارب لرؤية التوهج "الرائع". تم توزيع أجزاء من المصدر على عدد من العائلات. استمرت هذه العملية لنحو خمسة أيام. بحلول هذا الوقت ، أصيب عدد من الأشخاص بأعراض متلازمة الجهاز الهضمي من التعرض للإشعاع.

                                                                                                                          المرضى الذين ذهبوا إلى المستشفى يعانون من اضطرابات معدية معوية حادة تم تشخيصهم خطأً على أنهم يعانون من حساسية تجاه شيء يأكلونه. تم الاشتباه بإصابة مريض يعاني من آثار جلدية شديدة نتيجة التعامل مع المصدر بأنه مصاب ببعض الأمراض الجلدية الاستوائية وتم إرساله إلى مستشفى الأمراض الاستوائية.

                                                                                                                          استمر هذا التسلسل المأساوي للأحداث دون أن يكتشفه موظفون مطلعون لمدة أسبوعين تقريبًا. يفرك كثير من الناس 137مسحوق CsCl على جلودهم حتى يتوهجوا باللون الأزرق. ربما استمر التسلسل لفترة أطول بكثير باستثناء أن أحد الأشخاص المشععين ربط المرض أخيرًا بكبسولة المصدر. أخذت ما تبقى من 137مصدر CsCl على متن حافلة إلى إدارة الصحة العامة في Goiânia حيث غادرته. قام فيزيائي طبي زائر بمسح المصدر في اليوم التالي. وقد اتخذ إجراءات بمبادرة منه لإخلاء منطقتين خردة وإبلاغ السلطات. كانت سرعة وحجم استجابة الحكومة البرازيلية ، بمجرد علمها بالحادث ، مثيرة للإعجاب.

                                                                                                                          أصيب حوالي 249 شخصًا. تم نقل 4 إلى المستشفى. توفي أربعة أشخاص ، أحدهم كان فتاة تبلغ من العمر ست سنوات تلقت جرعة داخلية تبلغ حوالي 1 غراي من تناول حوالي 10 غيغابايت (XNUMX).9 Bq) من 137سي اس.

                                                                                                                          الاستجابة للحادث

                                                                                                                          كانت أهداف مرحلة الاستجابة الأولية هي:

                                                                                                                            • تحديد المواقع الرئيسية للتلوث
                                                                                                                            • إخلاء المساكن حيث تجاوزت مستويات النشاط الإشعاعي مستويات التدخل المعتمدة
                                                                                                                            • وضع ضوابط فيزياء صحية حول هذه المناطق ، ومنع الوصول إليها عند الضرورة
                                                                                                                            • تحديد الأشخاص الذين تعرضوا لجرعات كبيرة أو أصيبوا بالتلوث.

                                                                                                                                   

                                                                                                                                  الفريق الطبي في البداية:

                                                                                                                                    • عند وصوله إلى Goiânia ، أخذ التواريخ وفرزها وفقًا لأعراض متلازمة الإشعاع الحاد
                                                                                                                                    • أرسل جميع مرضى الإشعاع الحاد إلى مستشفى Goiânia (الذي تم إنشاؤه مسبقًا للتحكم في التلوث والتعرض)
                                                                                                                                    • نقلوا عن طريق الجو في اليوم التالي المرضى الستة الأكثر خطورة إلى مركز الرعاية الثالثية في مستشفى بحري في ريو دي جانيرو (فيما بعد تم نقل ثمانية مرضى آخرين إلى هذا المستشفى)
                                                                                                                                    • اتخاذ الترتيبات اللازمة لقياس جرعات الإشعاع الخلوي
                                                                                                                                    • تعتمد الإدارة الطبية على كل مريض في الدورة السريرية لذلك المريض
                                                                                                                                    • أعطى تعليمات غير رسمية لموظفي المختبرات السريرية لتقليل مخاوفهم (كان المجتمع الطبي في Goiânia مترددًا في المساعدة).

                                                                                                                                               

                                                                                                                                              فيزيائيو الصحة:

                                                                                                                                                • ساعد الأطباء في قياس الجرعات الإشعاعية والمقايسة الحيوية وتطهير الجلد
                                                                                                                                                • تحليل منسق ومفسر لـ 4,000 عينة بول وبراز في فترة أربعة أشهر
                                                                                                                                                • أحصى الجسم كله 600 فرد
                                                                                                                                                • رصد التلوث اللاسلكي المنسق لـ 112,000 فرد (249 ملوثون)
                                                                                                                                                • أجرى مسحًا جويًا للمدينة بأكملها وضواحيها باستخدام كاشفات NaI المجمعة على عجل
                                                                                                                                                • إجراء مسوحات للكشف عن NaI مركبة ذاتيًا لأكثر من 2,000 كيلومتر من الطرق
                                                                                                                                                • قم بإعداد مستويات العمل لتطهير الأشخاص والمباني والسيارات والتربة وما إلى ذلك
                                                                                                                                                • تنسيق 550 عاملاً يعملون في جهود إزالة التلوث
                                                                                                                                                • الهدم المنسق لسبعة منازل وتطهير 85 منزلاً
                                                                                                                                                • تنسيق سحب 275 شاحنة من النفايات الملوثة
                                                                                                                                                • تطهير منسق من 50 مركبة
                                                                                                                                                • تغليف منسق لـ 3,500 متر مكعب من النفايات الملوثة
                                                                                                                                                • استخدمت 55 مقياسًا للمسح و 23 جهازًا لمراقبة التلوث و 450 مقياس جرعات ذاتية القراءة.

                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                        النتائج

                                                                                                                                                                        مرضى متلازمة الإشعاع الحادة

                                                                                                                                                                        توفي أربعة مرضى نتيجة امتصاص جرعات تتراوح من 4 إلى 6 جراي. أظهر مريضان انخفاضًا حادًا في نخاع العظم ، لكنهما عاشا على الرغم من الجرعات الممتصة البالغة 6.2 و 7.1 غراي (تقدير وراثي خلوي). نجا أربعة مرضى بجرعات ممتصة مقدرة من 2.5 إلى 4 جراي.

                                                                                                                                                                        إصابة الجلد الناتجة عن الإشعاع

                                                                                                                                                                        أصيب تسعة عشر من بين عشرين مريضًا في المستشفى بإصابات جلدية ناجمة عن الإشعاع ، والتي بدأت بالتورم والتقرح. تمزق هذه الآفات فيما بعد وتفرز السوائل. طورت عشرة من أصل تسعة عشر إصابة جلدية آفات عميقة بعد حوالي أربعة إلى خمسة أسابيع من التشعيع. كانت هذه الآفات العميقة مؤشرا على تعرض الأنسجة العميقة بشكل كبير لأشعة جاما.

                                                                                                                                                                        كل الآفات الجلدية كانت ملوثة بـ 137Cs ، مع معدلات جرعة ممتصة تصل إلى 15 ملي غرام / ساعة.

                                                                                                                                                                        الفتاة البالغة من العمر ست سنوات التي تناولت 1 تيرابكريل من 137كان Cs (والذي توفي بعد شهر واحد) مصابًا بتلوث جلدي معمم بلغ متوسطه 3 مللي جرام / ساعة.

                                                                                                                                                                        طلب مريض واحد البتر بعد حوالي شهر من التعرض. كان تصوير تجمع الدم مفيدًا في تحديد الترسيم بين الشرايين المصابة والطبيعية.

                                                                                                                                                                        نتيجة التلوث الداخلي

                                                                                                                                                                        أظهرت الاختبارات الإحصائية عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين أعباء الجسم التي تم تحديدها من خلال عد الجسم بالكامل مقابل تلك التي تم تحديدها من خلال بيانات إفراز المسالك البولية.

                                                                                                                                                                        تم التحقق من صحة النماذج التي تتعلق ببيانات المقايسة الحيوية مع المآخذ وعبء الجسم. كانت هذه النماذج قابلة للتطبيق أيضًا على الفئات العمرية المختلفة.

                                                                                                                                                                        كان Prussian Blue مفيدًا في تعزيز القضاء على 137CsCl من الجسم (إذا كانت الجرعة أكبر من 3 Gy / d).

                                                                                                                                                                        تلقى سبعة عشر مريضا مدرات البول للقضاء على 137أعباء الجسم CsCl. كانت مدرات البول غير فعالة في التخلص من الشركات 137تم إيقاف Cs واستخدامها.

                                                                                                                                                                        تطهير الجلد

                                                                                                                                                                        تطهير الجلد باستخدام الصابون والماء وحمض الخليك وثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) على جميع المرضى. كان هذا التطهير ناجحًا جزئيًا فقط. وقد قيل أن التعرق أدى إلى تلوث الجلد من جديد 137عبء الجسم Cs.

                                                                                                                                                                        يصعب تطهير الآفات الجلدية الملوثة. قلل تقشير الجلد الميت من مستويات التلوث بشكل كبير.

                                                                                                                                                                        دراسة متابعة لتقييم جرعة التحليل الوراثي الخلوي

                                                                                                                                                                        يتبع تكرار الانحرافات في الخلايا الليمفاوية في أوقات مختلفة بعد الحادث ثلاثة أنماط رئيسية:

                                                                                                                                                                        في حالتين ، ظلت تواتر حدوث الانحرافات ثابتة حتى شهر واحد بعد وقوع الحادث وانخفضت إلى حوالي 30% من التردد الأولي بعد ثلاثة أشهر.

                                                                                                                                                                        في حالتين انخفاض تدريجي بنحو 20% كل ثلاثة أشهر.

                                                                                                                                                                        في حالتين من حالات التلوث الداخلي الأعلى كانت هناك زيادات في معدل حدوث الانحرافات (بحوالي 50% و 100%) على مدى ثلاثة أشهر.

                                                                                                                                                                        متابعة دراسات على 137أعباء الجسم CS

                                                                                                                                                                          • جرعات المرضى الفعلية الملتزمة متبوعة بالمقايسة الحيوية.
                                                                                                                                                                          • يتبع آثار إدارة الأزرق البروسي.
                                                                                                                                                                          • في الجسم الحي تم إجراء قياسات لـ 20 شخصًا على عينات الدم والجروح والأعضاء للبحث عن التوزيع غير المتجانس 137Cs واحتجازها في أنسجة الجسم.
                                                                                                                                                                          • درست امرأة وطفلها حديث الولادة للبحث عن احتباس الحشو ونقله عن طريق الرضاعة.

                                                                                                                                                                                 

                                                                                                                                                                                مستويات العمل للتدخل

                                                                                                                                                                                تمت التوصية بإخلاء المنزل لمعدلات الجرعة الممتصة التي تزيد عن 10 ميكروغرام / ساعة على ارتفاع 1 متر داخل المنزل.

                                                                                                                                                                                استند التطهير العلاجي للممتلكات والملابس والأتربة والغذاء على أساس شخص لا يتجاوز 5 ملي جراي في السنة. أدى تطبيق هذا المعيار على مسارات مختلفة إلى تطهير المنزل من الداخل إذا كانت الجرعة الممتصة يمكن أن تتجاوز 1 ملي جراي في السنة وإزالة تلوث التربة إذا كان معدل الجرعة الممتصة يمكن أن يتجاوز 4 ملي جراي في السنة (3 ملي جراي من الإشعاع الخارجي و 1 ملي جراي من الإشعاع الخارجي. الإشعاع الداخلي).

                                                                                                                                                                                وحدة مفاعل تشيرنوبيل للطاقة النووية 4 حادث عام 1986

                                                                                                                                                                                وصف عام للحادث

                                                                                                                                                                                وقع أسوأ حادث مفاعل للطاقة النووية في العالم في 26 أبريل 1986 أثناء اختبار الهندسة الكهربائية منخفض الطاقة للغاية. من أجل إجراء هذا الاختبار ، تم إيقاف تشغيل عدد من أنظمة الأمان أو حظرها.

                                                                                                                                                                                كانت هذه الوحدة من طراز RBMK-1000 ، نوع المفاعل الذي أنتج حوالي 65% من جميع الطاقة النووية المولدة في الاتحاد السوفياتي. كان مفاعل الجرافيت الذي يعمل بالماء المغلي ويولد 1,000 ميجاوات من الكهرباء (MW). لا يحتوي RBMK-1000 على مبنى احتواء تم اختباره للضغط ولا يتم بناؤه بشكل شائع في معظم البلدان.

                                                                                                                                                                                ذهب المفاعل بسرعة حرجة وأنتج سلسلة من الانفجارات البخارية. فجرت الانفجارات الجزء العلوي من المفاعل بالكامل ، ودمرت الهيكل الرقيق الذي يغطي المفاعل ، وبدأت سلسلة من الحرائق على الأسطح الإسفلتية السميكة للوحدتين 3 و 4. واستمرت الانبعاثات المشعة لمدة عشرة أيام ، ومات 31 شخصًا. درس وفد اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية لدى الوكالة الدولية للطاقة الذرية الحادث. وذكروا أن تجارب محطة تشيرنوبيل 4 RBMK التي تسببت في وقوع الحادث لم تحصل على الموافقة المطلوبة وأن القواعد المكتوبة بشأن تدابير سلامة المفاعل غير كافية. وذكر الوفد كذلك ، "لم يكن الموظفون المعنيون مستعدين بشكل كاف للاختبارات ولم يكونوا على دراية بالمخاطر المحتملة". خلقت هذه السلسلة من الاختبارات الظروف لحالة الطوارئ وأدت إلى حادث مفاعل يعتقد معظمهم أنه لن يحدث أبدًا.

                                                                                                                                                                                إطلاق نواتج الانشطار الناتجة عن حوادث الوحدة 4 في تشيرنوبيل

                                                                                                                                                                                صدر النشاط الإجمالي

                                                                                                                                                                                ما يقرب من 1,900 PBq من نواتج الانشطار والوقود (والتي تم تصنيفها معًا أدمة من قبل فريق Three Mile Island Accident Recovery Team) على مدار الأيام العشرة التي استغرقها الأمر لإخماد جميع الحرائق وإغلاق الوحدة 4 بمادة حماية ممتصة للنيوترون. الوحدة 4 هي الآن تابوت من الصلب والخرسانة مغلق بشكل دائم يحتوي بشكل صحيح على الكوريوم المتبقي داخل وحول بقايا قلب المفاعل المدمر.

                                                                                                                                                                                تم إطلاق 1,900 في المائة من XNUMX PBq في اليوم الأول من الحادث. تم الإفراج عن الباقين خلال الأيام التسعة التالية.

                                                                                                                                                                                وكانت أهم الإطلاقات الإشعاعية هي 270 PBq من 131أنا ، 8.1 PBq من 90ريال و 37 PBq of 137سي اس. يمكن مقارنة ذلك بحادث جزيرة ثري مايل ، الذي أطلق 7.4 تيرا بايت of 131أنا ولا قابلة للقياس 90ريال أو 137سي اس.

                                                                                                                                                                                التشتت البيئي للمواد المشعة

                                                                                                                                                                                كانت الإصدارات الأولى في اتجاه شمالي بشكل عام ، لكن الإصدارات اللاحقة اتجهت نحو الاتجاهين الغربي والجنوب الغربي. وصل العمود الأول إلى السويد وفنلندا في 27 أبريل. اكتشفت برامج المراقبة البيئية الإشعاعية لمحطة الطاقة النووية على الفور الإطلاق وأبلغت العالم بالحادث. انجرف جزء من هذا العمود الأول إلى بولندا وألمانيا الشرقية. اجتاحت أعمدة بعد ذلك شرق ووسط أوروبا في 29 و 30 أبريل. بعد ذلك ، شهدت المملكة المتحدة إطلاق تشيرنوبيل في 2 مايو ، تليها اليابان والصين في 4 مايو ، والهند في 5 مايو وكندا والولايات المتحدة في 5 و 6 مايو. لم يبلغ نصف الكرة الجنوبي عن اكتشاف هذا العمود.

                                                                                                                                                                                ترسب العمود كان يحكمه في الغالب هطول الأمطار. نمط تداعيات النويدات المشعة الرئيسية (131I, 137ج ، 134Cs و 90Sr) متغير للغاية ، حتى داخل الاتحاد السوفيتي. وجاء الخطر الرئيسي من التشعيع الخارجي من ترسب السطح ، وكذلك من تناول طعام ملوث.

                                                                                                                                                                                العواقب الإشعاعية لحادث الوحدة الرابعة في تشيرنوبيل

                                                                                                                                                                                العواقب الصحية الحادة العامة

                                                                                                                                                                                توفي شخصان على الفور ، أحدهما أثناء انهيار المبنى والآخر بعد 5.5 ساعات من الحروق الحرارية. وتوفي 28 من طاقم المفاعل وطاقم إطفاء الحرائق متأثرين بجروح الإشعاع. كانت جرعات الإشعاع للسكان خارج الموقع أقل من المستويات التي يمكن أن تسبب تأثيرات إشعاعية فورية.

                                                                                                                                                                                ضاعف حادث تشيرنوبيل تقريبًا إجمالي عدد الوفيات في جميع أنحاء العالم بسبب حوادث الإشعاع حتى عام 1986 (من 32 إلى 61). (من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن القتلى الثلاثة في حادث مفاعل SL-1 في الولايات المتحدة مدرجون على أنهم بسبب انفجار بخاري وأن أول شخصين لقيا حتفهما في تشيرنوبيل لم يتم إدراجهما ضمن الوفيات الناجمة عن حادث إشعاعي).

                                                                                                                                                                                العوامل التي أثرت على العواقب الصحية في الموقع للحادث

                                                                                                                                                                                لم يكن قياس جرعات الأفراد في الموقع الأكثر عرضة للخطر. يشير غياب الغثيان أو القيء خلال الست ساعات الأولى بعد التعرض بشكل موثوق إلى هؤلاء المرضى الذين تلقوا أقل من الجرعات الممتصة التي يحتمل أن تكون قاتلة. كان هذا أيضًا مؤشرًا جيدًا على المرضى الذين لم يحتاجوا إلى عناية طبية فورية بسبب التعرض للإشعاع. كانت هذه المعلومات مع بيانات الدم (انخفاض في عدد الخلايا الليمفاوية) أكثر فائدة من بيانات قياس جرعات الأفراد.

                                                                                                                                                                                سمحت الملابس الواقية الثقيلة لرجال الإطفاء (قماش مسامي) لمنتجات انشطارية عالية النشاط أن تلامس الجلد العاري. تسببت جرعات بيتا هذه في حروق جلدية شديدة وكانت عاملاً مهمًا في العديد من الوفيات. أصيب XNUMX عاملاً بحروق شديدة في الجلد. كانت الحروق صعبة للغاية في العلاج وكانت عنصرًا خطيرًا معقدًا. جعلوا من المستحيل تطهير المرضى قبل نقلهم إلى المستشفيات.

                                                                                                                                                                                لم تكن هناك أعباء جسدية مشعة داخلية ذات أهمية إكلينيكية في هذا الوقت. كان لدى شخصين فقط أعباء جسدية عالية (ولكن ليست مهمة سريريًا).

                                                                                                                                                                                من بين حوالي 1,000 شخص تم فحصهم ، تم نقل 115 شخصًا إلى المستشفى بسبب متلازمة الإشعاع الحادة. أصيب ثمانية من العاملين في الموقع بمتلازمة الإشعاع الحادة.

                                                                                                                                                                                كما هو متوقع ، لم يكن هناك دليل على التعرض للنيوترونات. (يبحث الاختبار عن الصوديوم 24 (24نا) في الدم.)

                                                                                                                                                                                العوامل التي أثرت على العواقب الصحية خارج الموقع للحادث

                                                                                                                                                                                يمكن تقسيم إجراءات الحماية العامة إلى أربع فترات متميزة.

                                                                                                                                                                                  1. أول 24 ساعة: ظل الجمهور في اتجاه الريح في الداخل مع إغلاق الأبواب والنوافذ. بدأ توزيع يوديد البوتاسيوم (KI) من أجل منع امتصاص الغدة الدرقية 131I.
                                                                                                                                                                                  2. من يوم إلى سبعة أيام: تم إخلاء بريبيات بعد إنشاء طرق إخلاء آمنة. تم إنشاء محطات التطهير. تم إخلاء منطقة كييف. وكان العدد الإجمالي للأشخاص الذين تم إجلاؤهم أكثر من 88,000 ألف شخص.
                                                                                                                                                                                  3. من أسبوع إلى ستة أسابيع: ارتفع العدد الإجمالي للأشخاص الذين تم إجلاؤهم إلى 115,000 ألف شخص. تم فحص كل هؤلاء طبيا وإعادة توطينهم. تم إعطاء يوديد البوتاسيوم إلى 5.4 مليون روسي ، بما في ذلك 1.7 مليون طفل. تم تخفيض جرعات الغدة الدرقية بنحو 80 إلى 90%. عشرات الآلاف من الماشية أزيلت من المناطق الملوثة. تم حظر الحليب والمواد الغذائية المحلية على مساحة كبيرة (كما تمليه مستويات التدخل المشتقة).
                                                                                                                                                                                  4. بعد 6 أسابيع: تم تقسيم دائرة نصف قطرها 30 كم للإخلاء إلى ثلاث مناطق فرعية: (أ) منطقة من 4 إلى 5 كم حيث لا يُتوقع عودة عامة في المستقبل المنظور ، (ب) منطقة من 5 إلى 10 كم حيث تكون محدودة سيسمح بإعادة الدخول العام بعد وقت محدد و (ج) منطقة من 10 إلى 30 كم حيث سيسمح للجمهور في النهاية بالعودة.

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        تم بذل جهد كبير في تطهير المناطق خارج الموقع.

                                                                                                                                                                                        تم الإبلاغ عن إجمالي الجرعة الإشعاعية لسكان الاتحاد السوفياتي من قبل لجنة الأمم المتحدة العلمية المعنية بآثار الإشعاع الذري (UNSCEAR) لتكون 226,000 شخص سيفرت (72,000 شخص سيفرت خلال السنة الأولى). المقدار المكافئ للجرعة الجماعية في جميع أنحاء العالم هو في حدود 600,000 شخص سيفرت. سيؤدي الوقت والدراسة الإضافية إلى تنقيح هذا التقدير (UNSCEAR 1988).


                                                                                                                                                                                        منظمات دولية

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        الوكالة الدولية للطاقة الذرية

                                                                                                                                                                                        صندوق بريد P.O. Box 100

                                                                                                                                                                                        A-1400 فيينا

                                                                                                                                                                                        النمسا

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        اللجنة الدولية لوحدات وقياسات الإشعاع

                                                                                                                                                                                        7910 شارع وودمونت

                                                                                                                                                                                        بيثيسدا ، ماريلاند 20814

                                                                                                                                                                                        الولايات المتحدة الأمريكية

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع

                                                                                                                                                                                        صندوق بريد رقم 35

                                                                                                                                                                                        ديدكوت ، أوكسفوردشاير

                                                                                                                                                                                        أوكس11 0 آر جي

                                                                                                                                                                                        المملكة المتحدة

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        الرابطة الدولية للحماية من الإشعاع

                                                                                                                                                                                        جامعة ايندهوفن للتكنولوجيا

                                                                                                                                                                                        صندوق بريد P.O. Box 662

                                                                                                                                                                                        5600 AR أيندهوفن

                                                                                                                                                                                        Netherlands

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        لجنة الأمم المتحدة المعنية بآثار الإشعاع الذري

                                                                                                                                                                                        شركاء برنام

                                                                                                                                                                                        محرك التجميع 4611-F

                                                                                                                                                                                        لانهام ، ماريلاند 20706-4391

                                                                                                                                                                                        الولايات المتحدة الأمريكية


                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                        الرجوع

                                                                                                                                                                                        "إخلاء المسؤولية: لا تتحمل منظمة العمل الدولية المسؤولية عن المحتوى المعروض على بوابة الويب هذه والذي يتم تقديمه بأي لغة أخرى غير الإنجليزية ، وهي اللغة المستخدمة للإنتاج الأولي ومراجعة الأقران للمحتوى الأصلي. لم يتم تحديث بعض الإحصائيات منذ ذلك الحين. إنتاج الطبعة الرابعة من الموسوعة (4). "

                                                                                                                                                                                        المحتويات